数字X成像设备A教学教材.ppt

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1、数字X成像设备A数字化X射线成像——传统的X射线技术与计算机技术结合的产物X线源人体检测器（模拟信号）数字化设备（A/D转换）计算机处理数/模(D/A)转换器显示/摄影数字化X射线成像系统框架获得数字化图像的方法主要有两种类型，一个是把传统的X射线胶片上的模拟信息数字化，另一个是直接从检测装置获得数字化的图像。传统的X射线胶片数字化常用的方法有两个，一是通过电视摄像机扫描X射线胶片，并对获得的视频信号进行模数转换从而得到数字化图像，其特点是获取图像的速度快，操作简单，价格便宜，但图像质量一般；二是主要采用电荷耦合器件（CCD，Charge-C

2、oupledDevice）实现图像的数字化，图像质量优于视频扫描系统，但转换时间较长。获得数字化图像的方法电荷耦合元件又称为CCD图像传感器，是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。CCD上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。CCD上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。2.直接从检测装置获得数字化的图像最简单的实现方法是类似胶片视

3、频扫描系统，直接从监视器获得模拟输出，然后用捕捉帧的方法将其转化为数字图像。另一种实现方法是在现有成像设备的基础上改进图像接收部件，如使用影像板或者数字荧光X线摄影，由于不用改变现有的检查过程，因此容易实现。图像数字化方式之一：胶片扫描系统扫描仪计算机X线胶片图像数字化方式之二：影像增强器+CCD+图像板——DF数字透视（digitalfluoroscopy）/数字荧光摄影（digitalfluorography）X线X线影像增强器计算机处理系统电视摄像管CCD或真空摄像管电视信号处理A/D转换(图像板)数字信号显示打印X线球管人体图像数字化

4、方式之三：计算机摄影(CR,ComputedRadiography)图像数字化方式之四：直接数字化摄影(DDR,DirectDigitizedRadiography)1.图像质量高2.X射线剂量减少3.实时显示、调整图像4.可实现无胶片化5.易于管理6.易于融入PACS系统7.智能化处理数字医学X射线影像设备的特点清晰的数字图像计算机实时成像处理后的图像根据成像原理不同这类设备可分为*计算机X线摄影系统（computedradiography，CR）*数字荧光X线摄影（digitalfluorography，DF)*数字X线摄影系统（digi

5、talradiography，DR）该系统分为：直接数字X线摄影（directDR，DDR）间接数字X线摄影（indirectDR，IDR）X线束的形状：CR和DF属于锥形成像数字图像：显示为二维点阵或矩阵，一幅图像中包含的每个点和矩阵中的小单元叫做像素，是构成图像的最小元素，像素的数目等于矩阵的行数和列数的乘积，X图像的矩阵一般为正方矩阵，256×256、512×512、1024×1024。A/D转换是数字图像的关键，A/D转换器的位数越高，精度越高。8位A/D转换有256个灰阶，10位A/D转换有1024个灰阶。数字图像的空间分辨力取决于

6、像素的尺寸和A/D转换器的采样时钟频率，对比度分辨率取决于A/D转换器和D/A转换器的位数。3.1计算机X线摄影系统（CR）CR系统数字化X线摄影系统3.1计算机X线摄影系统（CR）一、CR的基本组成和工作原理控制计算机影像板影像读取装置（X射线影像数字）图像处理装置图像记录装置（数字信号光信号）图像存储装置（光盘、磁带等）荧光屏胶片激光照相机CR相片自动洗相机透射X射线*透射人体的X射线入射到影像板，影像板接受到该信息后，形成潜影记忆下来。*然后由影像读取装置将该信息读下来，该信息实现光电转换→数字信号。*由计算机对信息进行处理，如大小测量

7、、放大、灰阶处理、空间频率处理、减影处理等。*信息记录利用光盘存储，诊断需要用的模拟影像照片可用激光打印胶片，热敏打印胶片，及热敏纸记录。此外信息还能直接在荧光屏上显示影像。CR成像的基本原理原理：以影像板（IP）替代X线胶片作介质，经X线照射后，X线量子被IP板成像层的荧光颗粒吸收，释放出电子，其中一部分电子散布在成像层内呈半稳定状态，当用激光照射时，半稳定的电子转变为光量子从而发光，光线被光电管检测形成数字信号，经计算机处理获得图像，这就是CR(ComputedRadiography，计算机摄影)技术。二、影像板(imagingplate

8、,IP)1．IP的结构IP结构示意图材料：氟卤化钡(BariumFluorohalide)保护层：防止荧光层受损，透光率很高，很薄。辉尽性荧光物质层（photost