傳統(tǒng)的X線(xiàn)攝影是以X線(xiàn)膠片為接收介質(zhì),,接受X線(xiàn)曝光后,經(jīng)顯影,、定影后形成圖像,,其所獲得的圖像是一幅模擬圖像,無(wú)法作任何后處理,。CR系統(tǒng)采用成像板來(lái)接受X線(xiàn)形成的模擬信息,然后通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化圖像的輸出,,從而使傳統(tǒng)的X線(xiàn)圖像能夠被后處理以及存儲(chǔ)和傳輸,。
二、CR成像的基本原理
(一)CR圖像的形成過(guò)程
1.CR圖像的形成過(guò)程
(1)利用傳統(tǒng)X線(xiàn)設(shè)備曝光,,X線(xiàn)穿透被照體后與暗盒內(nèi)的IP發(fā)生作用,,形成潛影。
(2)潛影由激光掃描進(jìn)行讀取,,IP被激光激勵(lì)后,,以紫外線(xiàn)形式釋放出存儲(chǔ)的能量。
(3)發(fā)出的熒光被集光器收集后送到光電倍增管,,由光電倍增管將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào),。
(4)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)完成圖像信息讀取與數(shù)字化。
(5)數(shù)字信號(hào)被送入計(jì)算機(jī)的數(shù)字圖像處理系統(tǒng),,最終形成屏幕上的可見(jiàn)圖像并被儲(chǔ)存,。
2.CR系統(tǒng)的工作流程
(1)信息采集(acquisition of information) 傳統(tǒng)的X線(xiàn)攝影是以X線(xiàn)膠片為接收介質(zhì),接受X線(xiàn)曝光后,經(jīng)顯影,、定影后形成圖像,,其所獲得的圖像是一幅模擬圖像,無(wú)法作任何后處理,。CR系統(tǒng)采用成像板來(lái)接受X線(xiàn)形成的模擬信息,,然后通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化圖像的輸出,從而使傳統(tǒng)的X線(xiàn)圖像能夠被后處理以及存儲(chǔ)和傳輸,。
(2)信息轉(zhuǎn)換(transformation of information) 是指存儲(chǔ)在IP上的X線(xiàn)模擬信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信息的過(guò)程,。CR的信息轉(zhuǎn)換主要由激光閱讀器、光電倍增管和模數(shù)轉(zhuǎn)換器完成,。IP在X線(xiàn)照射時(shí)受到第一次激發(fā)產(chǎn)生的連續(xù)的,、模擬的信息,在激光閱讀儀的激光掃描中產(chǎn)生第二次激發(fā),,并產(chǎn)生熒光(熒光的強(qiáng)弱與第一次激發(fā)的能量呈線(xiàn)性正相關(guān)),。該熒光經(jīng)高效光導(dǎo)采集器采集,進(jìn)入光電倍增管變?yōu)橄鄳?yīng)強(qiáng)弱的電信號(hào),,由倍增管增幅放大后,,再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
(3)信息處理(processing of information) 是指用不同的相關(guān)的后處理技術(shù),,根據(jù)診斷的需要實(shí)施對(duì)圖像的處理,,從而達(dá)到圖像質(zhì)量的最優(yōu)化。CR的常用處理技術(shù)有諧調(diào)處理技術(shù),、空間頻率處理技術(shù)和減影處理技術(shù),。
(4)信息的存儲(chǔ)與輸出(archiving and output of information) 在CR系統(tǒng)中,掃描IP后所獲得的信息可被存儲(chǔ)和打印,。圖像信息一般被存儲(chǔ)在光盤(pán)中,,可隨時(shí)刻錄和讀取。一盤(pán)容量為2G的可讀寫(xiě)光盤(pán),,可存5000幅CR圖像(壓縮比為1:20,,平均每幅圖像的大小是4M)并能長(zhǎng)期保存。CR系統(tǒng)本身有一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),,可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的傳輸(包括打印輸出和存儲(chǔ)刻錄輸出),,如與PACS(picture archiving and communication system, PACS)系統(tǒng)連接,還可與PACS系統(tǒng)進(jìn)行信息交換,。
(二)CR成像的基本原理
1.CR圖像采集
某些物質(zhì)在第一次受到光照射時(shí),,能將一次激發(fā)光所攜帶的信息儲(chǔ)存下來(lái),當(dāng)再次受到光照射時(shí),,能發(fā)出與一次激發(fā)光所攜帶信息相關(guān)的熒光,,這種現(xiàn)象被稱(chēng)之為激勵(lì)發(fā)光(PSL)。
一般的PSL物質(zhì)的熒光非常微弱,無(wú)法作為成像介質(zhì),。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),,摻雜2價(jià)銪離子的氟鹵化鋇結(jié)晶,在已知的PSL物質(zhì)中光激勵(lì)發(fā)光作用最強(qiáng),,因此被選作IP的發(fā)光材料,。
通過(guò)照射后光激勵(lì)發(fā)光熒光體晶體結(jié)構(gòu)中,存儲(chǔ)熒光的同時(shí)也存儲(chǔ)吸收的X線(xiàn)能量,,所以有時(shí)光激勵(lì)發(fā)光物質(zhì)又稱(chēng)作“存儲(chǔ)”熒光體,。在光激勵(lì)發(fā)光過(guò)程中,利用適當(dāng)波長(zhǎng)和附加可見(jiàn)光能量的激勵(lì),,這種俘獲的能量能夠被釋放出來(lái),。
PSL的發(fā)光原理是當(dāng)摻雜2價(jià)銪離子的氟鹵化鋇晶體被X線(xiàn)照射或紫外線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間照射后,會(huì)形成F心,,F(xiàn)心是晶體的一種點(diǎn)缺陷(晶體中周期性被破壞的格點(diǎn)),,是一個(gè)X-晶格空位上加上一個(gè)被束縛在其庫(kù)侖場(chǎng)的電子(捕獲電子),能吸收特定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光,。摻雜2價(jià)銪離子能置換氟鹵化鋇晶體的鋇離子而形成發(fā)光中心,。
同時(shí),當(dāng)摻雜2價(jià)銪離子的氟鹵化鋇晶體受到X線(xiàn)照射,,產(chǎn)生電離形成電子空穴對(duì),,空穴被PSL絡(luò)合體俘獲(空穴究竟被什么離子俘獲目前尚未完全明了),電子則被已形成的X-空位捕獲,,形成亞穩(wěn)態(tài)的F心,,該過(guò)程同時(shí)也存儲(chǔ)了X線(xiàn)的能量。此后,,當(dāng)采用特定波長(zhǎng)的光(二次激發(fā)光)照射該激活的,、摻雜2價(jià)銪離子的氟鹵化鋇晶體時(shí),F(xiàn)心吸收二次激發(fā)光,,將捕獲的電子釋放,并把能量轉(zhuǎn)移給2價(jià)銪離子(轉(zhuǎn)移途經(jīng)目前尚未明了),,2價(jià)銪離子向低能態(tài)躍遷發(fā)出熒光,。
2. CR圖像的讀取
2.1 激勵(lì)和發(fā)射
積存在已曝光BaFBr:Eu2+熒光體中的“電子”潛影與激活的PLS(F中心)相對(duì)應(yīng),局部的電子數(shù)量與整個(gè)曝光范圍的入射X線(xiàn)量呈正比,,一般超過(guò)10000比1(是曝光量的4個(gè)數(shù)量級(jí)),。Eu3+-F中心復(fù)合物的激勵(lì)和存儲(chǔ)電子的釋放需要2eV以上的能量,常采用氦氖(l=633nm)和“二極管”( l=680nm)高度聚焦激光源,。按照vonSeggern的理論,,在熒光體矩陣中可能出現(xiàn)兩種能量軌跡,一種是無(wú)逸脫返回F中心位置,或者是“開(kāi)隧道”到臨近的Eu3+復(fù)合物,。后者更有可能發(fā)生,,這時(shí)電子進(jìn)入中間能態(tài)并釋放出非可見(jiàn)光的輻射“聲子”。一個(gè)3eV能量的可見(jiàn)光光子立即跟隨此電子經(jīng)過(guò)Eu3+復(fù)合物的電子軌道落入更穩(wěn)定的Eu2+能級(jí),。
2.2 讀出過(guò)程
(1)激光掃描
存儲(chǔ)在PSL物質(zhì)中的信息是模擬信號(hào),,要將其讀出并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),必須借助激光掃描儀,,或稱(chēng)光激勵(lì)發(fā)光掃描儀,。
由氦氖或二極管激光掃描儀發(fā)出的激光束,經(jīng)由幾個(gè)光學(xué)組件后對(duì)成像板進(jìn)行掃描,。首先,,激光束分割器將激光的一部分輸出到監(jiān)視器,通過(guò)使用參照探測(cè)器來(lái)補(bǔ)償強(qiáng)度的漲落(由于被激勵(lì)可見(jiàn)光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)激光源的強(qiáng)度),。激光束的大部分能量被掃描鏡(旋轉(zhuǎn)多角反射鏡或擺動(dòng)式平面反射鏡)反射,,通過(guò)光學(xué)濾過(guò)器、遮光器和透鏡裝置,,提供了一個(gè)同步的掃描激光束,。為了保持恒定的聚焦和在成像板上的線(xiàn)性?huà)呙杷俣龋す馐?jīng)過(guò)了一個(gè)f-q透鏡到達(dá)一個(gè)靜止鏡面(一般是圓柱狀和平面鏡面的組合),。激光點(diǎn)在熒光體上的分布調(diào)整為一個(gè)直徑為1/e2的高斯分布,,其直徑在大多數(shù)閱讀系統(tǒng)中約為100mm。
激光束橫越熒光體板速度的調(diào)整,,要根據(jù)激勵(lì)后發(fā)光信號(hào)的衰減時(shí)間常數(shù)來(lái)確定(BaFBr:Eu2+約為0.8ms),,這是一個(gè)限制讀出時(shí)間的主要因素。激光束能量決定著存儲(chǔ)能量的釋放,,影響著掃描時(shí)間,、熒光滯后效果和殘余信號(hào)。較高的激光能量可以釋放更多的俘獲電子,,但后果是由于在熒光體層中激光束深度的增加和被激發(fā)可見(jiàn)光的擴(kuò)散,,引起空間分辨率降低。
到達(dá)掃描線(xiàn)的終點(diǎn)時(shí),,激光束折回起點(diǎn),。成像板同步移動(dòng),傳輸速度經(jīng)過(guò)調(diào)整使激光束的下次掃描從另一行掃描線(xiàn)開(kāi)始,。成像板的移動(dòng)距離等于沿快速掃描方向的有效采樣間隔,,從而確保采樣尺寸在X和Y方向上相等。
掃描方向,、激光掃描方向,、或者快速掃描方向都是指沿激光束偏轉(zhuǎn)路徑的方向,,慢掃描、屏掃描,、或者副掃描方向是指成像板傳送方向,。屏的傳送速度根據(jù)給定屏的尺寸來(lái)選擇,使掃描和副掃描方向上的有效采樣尺寸相同,。激光點(diǎn)在成像接受器表面的直徑是1/e2,,從而給兩個(gè)方向上的空間分辨率強(qiáng)加了上限。激光經(jīng)過(guò)成像板時(shí)PSL的強(qiáng)度正比于這個(gè)區(qū)域吸收的X線(xiàn)能量,。
讀出過(guò)程結(jié)束后,,殘存的潛影信號(hào)保留在成像板中。在投入下一次重復(fù)使用之前,,需要用高強(qiáng)度的光源對(duì)屏進(jìn)行擦除,。除非是極度曝光過(guò)度,在擦除過(guò)程中,,幾乎所有的殘存俘獲電子都能有效去除,。在有些系統(tǒng)中,屏的擦除是與整體曝光量相關(guān)聯(lián)的過(guò)程,,由此較大的曝光量需要較長(zhǎng)的擦除周期,。
(2)PSL信號(hào)的探測(cè)和轉(zhuǎn)換
PSL可從成像板的各個(gè)方向發(fā)射,光學(xué)采集系統(tǒng)捕獲部分發(fā)射的可見(jiàn)光,,并將其引入一個(gè)或數(shù)個(gè)光電倍增管(PMT)的光電陰極,。光電陰極材料的探測(cè)敏感度與PSL的波長(zhǎng)(例如400nm)相匹配。從光電陰極發(fā)射出的光電子經(jīng)過(guò)一系列PMT倍增電極的加速和放大,,增益(探測(cè)器的感度)的改變可通過(guò)調(diào)整倍增電極的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn),,因此可以獲得有用輸出電流以滿(mǎn)足合適圖像質(zhì)量的曝光量。PMT輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍比成像板高得多,,在整個(gè)寬曝光范圍上獲得高信號(hào)增益,。可見(jiàn)光強(qiáng)度相對(duì)于入射曝光量的改變?cè)?-10000或“四個(gè)數(shù)量級(jí)放大”的范圍內(nèi)呈線(xiàn)性,。輸出信號(hào)的數(shù)字化需要最小和最大信號(hào)范圍的確認(rèn),,因?yàn)榇蠖鄶?shù)臨床使用曝光量在100-400動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)改變。在某些CR閱讀儀中,,激光的掃描讀取是先采用一束低能量的激光預(yù)掃描已曝光的成像板,,確定有用的曝光范圍。然后調(diào)整PMT的增益(增加或降低),,在正式掃描時(shí)以高能量對(duì)PSL進(jìn)行掃描數(shù)字化。絕大多數(shù)系統(tǒng)中,,PMT放大器的曝光范圍敏感度被預(yù)調(diào)整為2.58×10-9C/kg(0.01mR)至2.58×10-5C/kg(100mR),。
PSL信號(hào)被檢測(cè)后,,大多數(shù)PSP閱讀系統(tǒng)是采用模擬對(duì)數(shù)放大器或“平方根”放大器對(duì)PMT輸出信號(hào)進(jìn)行放大。對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換為入射X線(xiàn)曝光量和輸出信號(hào)幅度提供一種線(xiàn)性關(guān)系,,平方根放大為量子噪聲與曝光量提供線(xiàn)性關(guān)系,。無(wú)論哪種情況,信號(hào)的總體動(dòng)態(tài)范圍被壓縮以保護(hù)在整個(gè)有限離散灰階數(shù)量上的數(shù)字化精度,。
(3)數(shù)字化
數(shù)字化是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散數(shù)字值的一個(gè)兩步過(guò)程,,信號(hào)必須被采樣和量化。采樣確定了CR接受器上特定區(qū)域中PSL信號(hào)的位置和尺寸,,量化則確定了在采樣區(qū)域內(nèi)信號(hào)幅度的平均值,。PMT的輸出在特定的時(shí)間頻率和激光掃描速率下測(cè)量,然后根據(jù)信號(hào)的幅度和數(shù)值的總量,,將其量化為離散整數(shù),。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog to digital converter,ADC)轉(zhuǎn)換PMT信號(hào)的速率遠(yuǎn)大于激光的快速掃描速率(大約快出2000倍),。特定信號(hào)在掃描線(xiàn)上某一物理位置的編碼時(shí)間與像素時(shí)鐘相匹配,,因此,在掃描方向上,,ADC采樣速率與快速掃描(線(xiàn))速率間的比率決定著像素大小,。副掃描方向上,成像板的傳輸速度與快速掃描像素尺寸相匹配,,以使得掃描線(xiàn)的寬度等同于像素的長(zhǎng)度( “正方形”像素),。像素尺寸根據(jù)接受器的尺寸一般在100~200mm。
由于來(lái)自PMT的模擬輸出在最小和最大電壓之間具有無(wú)限范圍的可能值,,所以ADC要將此信號(hào)分解成一系列離散的整數(shù)值(模擬到數(shù)字單位)以完成信號(hào)幅度的編碼,。用于近似模擬信號(hào)的“位”數(shù),或者“像素濃度”決定了整數(shù)值的數(shù)量,。PSP系統(tǒng)一般有10,、12或16位ADC,故可有210=1024,、212=4096或216=65536個(gè)數(shù)值來(lái)表達(dá)模擬信號(hào)幅度,。
(三)圖像識(shí)別和四象限理論
CR系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)字成像處理技術(shù),把從IP上讀取的X線(xiàn)圖像數(shù)據(jù)變換為能進(jìn)行診斷的數(shù)字圖像,,這些圖像數(shù)據(jù)能夠在CRT上顯示,,也可由膠片記錄。當(dāng)X線(xiàn)采集條件不理想時(shí),,如過(guò)度曝光或曝光不足,,CR系統(tǒng)也能通過(guò)處理成為具有理想密度和對(duì)比度的圖像,實(shí)施該功能的裝置被稱(chēng)為曝光數(shù)據(jù)識(shí)別器(exposure data recognizer,,EDR,。富士CR系統(tǒng))或分割算法(segmentation,。柯達(dá)CR系統(tǒng)),。EDR結(jié)合先進(jìn)的圖像識(shí)別技術(shù),,諸如:分割曝光識(shí)別、曝光野識(shí)別和直方圖分析,,能很好地把握?qǐng)D像的質(zhì)量,。
1.EDR的基本原理
EDR是利用每種成像采集菜單(成像部位和攝影技術(shù))中X線(xiàn)圖像的密度和對(duì)比度,以EDR獨(dú)特的方式處理的,。EDR處理數(shù)據(jù)來(lái)自IP和成像菜單,,在成像分割模式和曝光野的范圍被識(shí)別后,就獲得了每一幅圖像的密度直方圖,。對(duì)于不同的成像區(qū)域和采集菜單,,直方圖都有不同的對(duì)應(yīng)類(lèi)型?;谶@種特性,,可探測(cè)有效成像數(shù)據(jù)的最小值S1和最大值S2來(lái)決定閱讀條件,從而獲得與原圖像一致的密度和對(duì)比度,。一般,,閱讀條件由兩個(gè)參數(shù)決定,閱讀的靈敏度與寬容度,,更具體地說(shuō)是光電倍增管的靈敏度和放大器的增益,。經(jīng)調(diào)整后,可得到有利于處理和儲(chǔ)存的理想圖像數(shù)據(jù),。
EDR的功能在CR系統(tǒng)中的應(yīng)用原理可歸納為四個(gè)象限來(lái)描述,。
(1)第一象限
第一象限表示了IP的一個(gè)固有特征。即入射的X線(xiàn)劑量與IP的光激勵(lì)發(fā)光強(qiáng)度之間的關(guān)系,。第一象限也顯示了IP的動(dòng)態(tài)范圍(1:104)和IP響應(yīng)的線(xiàn)性形態(tài)(直線(xiàn),,在1:104范圍內(nèi))。由此奠定了CR系統(tǒng)的高度敏感性和大的動(dòng)態(tài)范圍,。
(2)第二象限
表示EDR的處理功能,。該過(guò)程描述了輸入到圖像閱讀裝置(image reading device,IRD)的光激勵(lì)發(fā)光強(qiáng)度與閱讀條件由EDR決定的數(shù)字輸出信號(hào)之間的關(guān)系,。IRD有一個(gè)自動(dòng)設(shè)定每幅圖像敏感范圍的功能,,根據(jù)記錄在IP上的成像信息(X線(xiàn)劑量和動(dòng)態(tài)范圍)來(lái)決定圖像的閱讀條件。CR系統(tǒng)的特性曲線(xiàn)根據(jù)X線(xiàn)曝光量的大小和圖像的寬容度可隨意改變,,以保證穩(wěn)定的密度和對(duì)比度輸出,。由于在第一象限中IP的固有性質(zhì)和在第二象限中的自動(dòng)設(shè)定機(jī)制,最優(yōu)化的數(shù)字圖像信息被輸送到第三象限的圖像處理裝置中,。
(3)第三象限
表示圖像的增強(qiáng)處理功能(諧調(diào)處理,、空間頻率處理和減影處理),。該步驟描述了CR系統(tǒng)的輸出信號(hào)與膠片光學(xué)密度之間的關(guān)系。通過(guò)圖像處理,,CR系統(tǒng)的輸出信號(hào)與膠片特性曲線(xiàn)的直線(xiàn)部分最終匹配,使被處理圖像能夠達(dá)到最佳的顯示,,并最大程度地滿(mǎn)足臨床診斷的需求,。
(4)第四象限
表示CR成像系統(tǒng)總體的再現(xiàn)能力,或結(jié)果輸出圖像的特性曲線(xiàn),。第四象限圖中橫坐標(biāo)表示入射的X線(xiàn)劑量,,縱坐標(biāo)表示照片的密度。該曲線(xiàn)類(lèi)似屏/片系統(tǒng)X線(xiàn)膠片的特性曲線(xiàn),,但可自動(dòng)補(bǔ)償,,以保證相對(duì)曝光曲線(xiàn)的圖像密度是線(xiàn)性的。這樣,,到達(dá)第四象限的圖像信號(hào)被重新轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào),,并以具有處理特征的X線(xiàn)照片方式顯示。
2.圖像識(shí)別技術(shù)
從曝光后的IP上采集到的圖像數(shù)據(jù),,通過(guò)分割曝光模式識(shí)別,、曝光野識(shí)別和直方圖分析,最后來(lái)確定圖像的最佳閱讀條件,,該處理過(guò)程被稱(chēng)為曝光數(shù)據(jù)識(shí)別(EDR),。在臨床應(yīng)用中,根據(jù)不同的分割曝光模式識(shí)別,、曝光野識(shí)別和直方圖分析,,可分別具有不同的顯示結(jié)果。
1)分割曝光模式識(shí)別(partitioned pattern recognition) IP在X線(xiàn)攝影中,,經(jīng)常使用單幅圖像的采集形式,。但根據(jù)攝影的需要,有時(shí)也被分割成幾幅的現(xiàn)象,,被分割的各個(gè)部分都有各自的圖像采集菜單,。如果對(duì)分割的圖像未加分割識(shí)別,那么綜合的直方圖不可能具有正確的形狀,,最小值S1和最大值S2也無(wú)法被準(zhǔn)確獲取,,因此也不能得到理想的閱讀條件。因此,,直方圖分析必須根據(jù)各個(gè)分割區(qū)域的曝光情況單獨(dú)進(jìn)行,,以獲得圖像的最佳密度和對(duì)比度。在CR系統(tǒng)中分割模式一般有四種類(lèi)型,,即無(wú)分割,、垂直分割,、水平分割和四分割。
2)曝光野識(shí)別 在整個(gè)IP和IP的分割區(qū)域內(nèi)進(jìn)行圖像采集時(shí),,曝光野之外的散射線(xiàn)可改變直方圖的形狀,,那么,直方圖要求的特征值S1和S2將不能被準(zhǔn)確地探測(cè),。有效圖像信號(hào)的最小強(qiáng)度S1如被錯(cuò)誤的探測(cè),,則理想的閱讀條件就不能被確定。整個(gè)IP和分割區(qū)域是否被準(zhǔn)直決定了曝光野的識(shí)別算法,,也影響到曝光區(qū)域內(nèi)信息的自動(dòng)獲取,。通常,對(duì)于各個(gè)曝光野形態(tài)的運(yùn)算共分三個(gè)步驟:圖像分割模式識(shí)別,、曝光野識(shí)別(決定中心點(diǎn),、曝光野邊緣點(diǎn)探測(cè)和確定曝光野形態(tài))、直方圖分析,。
3)直方圖分析 直方圖分析是EDR的基本運(yùn)算方法,,利用曝光野區(qū)域內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)直方圖,然后利用各個(gè)直方圖分析參數(shù)(閾值探測(cè)有效范圍)對(duì)每一幅圖像的采集菜單進(jìn)行調(diào)整,,有效圖像信號(hào)的最小和最大強(qiáng)度S1和S2被確定,,即可將S1和S2轉(zhuǎn)換為圖像的數(shù)字輸出值Q1和Q2(每一幅圖像采集菜單都是單獨(dú)調(diào)整)。即使X線(xiàn)曝光劑量和X線(xiàn)能量發(fā)生了變化,,靈敏度和寬容度都會(huì)被自動(dòng)調(diào)整,,所以,閱讀的圖像信號(hào)總是在數(shù)字值的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),,并最終獲得最佳的密度和對(duì)比度,。
對(duì)于大多數(shù)CR系統(tǒng)來(lái)說(shuō),確定有用信號(hào)范圍的方法需要圖像灰階直方圖的構(gòu)建——像素值頻譜(一種X軸為像素值Y軸為發(fā)生頻率的圖形),。
直方圖的大體形狀取決于解剖部位和用于圖像采集的攝影技術(shù),。所有PSP閱讀儀都利用一種分析算法來(lái)識(shí)別和分類(lèi)直方圖的各個(gè)組成部分,它們對(duì)應(yīng)于骨,、軟組織,、皮膚、對(duì)比劑,、準(zhǔn)直,、未衰減X線(xiàn)和其它信號(hào)。這有助于圖像重要和不重要區(qū)域的辨別,,從而可正確的灰階重建圖像,。
3.EDR的識(shí)別方式
(1)自動(dòng)方式:自動(dòng)調(diào)整閱讀寬度(L)和敏感度(S)。該S值是描述閱讀靈敏度的一個(gè)指標(biāo),它與IP的光激勵(lì)發(fā)光強(qiáng)度有著密切的關(guān)系,。若X線(xiàn)曝光量增加,,發(fā)光強(qiáng)度增加,相應(yīng)地S值減小,,那么閱讀靈敏度降低,。L值是一個(gè)描述最終顯示在膠片上的圖像寬容度指標(biāo),它表示IP上光激勵(lì)發(fā)光的數(shù)值的對(duì)數(shù)范圍,。
(2)半自動(dòng)方式:閱讀寬度固定,,敏感度自動(dòng)調(diào)整。
(3)固定方式:閱讀寬度和敏感度均固定,,如同屏-片體系中的X線(xiàn)攝影。
4.分割算法圖像識(shí)別
在圖像識(shí)別方法中柯達(dá)采用的是分割算法,,曝光區(qū)由分割算法檢測(cè),,或稱(chēng)曝光邊緣準(zhǔn)直檢測(cè),然后進(jìn)行像素灰階值的直方圖分析,,以估計(jì)IP的實(shí)際曝光量,。在此期間,解剖部位專(zhuān)用的查找表(LUT)被用于該部位的成像,,并可由技術(shù)員選擇在顯示屏上顯示初步的圖像,。曝光興趣區(qū)的正確識(shí)別相當(dāng)重要,并可影響到圖像數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理,。如曝光時(shí)由于準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)的原因,,產(chǎn)生的邊緣部分白色的未感光區(qū),可導(dǎo)致邊緣識(shí)別誤差,。在直方圖分析時(shí),,系統(tǒng)會(huì)將這部分看作是圖像診斷區(qū)的內(nèi)容,作出不正確的灰階值估計(jì),。進(jìn)而會(huì)參考這部分的灰階值來(lái)設(shè)置顯示圖像的“窗”,,使整體圖像的對(duì)比度下降。