射线检测-平板探测器主要技术指标

暗场校正前图像
暗场校正后图像
16.2 增益校正
I (x,
y)
=
( Iorigin ( x, Ibright ( x,
y) y)
- offset(x, - offset(x,
y) y) ) × (Ibright
-
offset )mean
未经增南益昌校航正空的大图学像射增线益检校测正课之题后组的编图像
的光生信号电荷所致。
15. 影响非晶硅FPD图像质量因素
影响非晶硅平板探测器DQE的因素主要有 p 闪烁体的涂层
闪烁体涂层的材料和工艺影响了X线转换成可见光
p其的 的 铯 能 晶 也次能 转 加 力 体 会将力 换 工 管 对，南闪效 成， 并DQ昌烁率 柱减因E体航要 状少此产产高 结散对空生生于 构射D影大Q的硫光，响学E可氧可 。会 ，射见化以产薄线光钆进生膜检转一，影晶换测步对响体成提比课管，电高度题碘FT信捕好化组F号获，的铯编的将X设对线方碘计X的线式化及
6. 信噪比
p信噪比：探测器获得的图像信号平均值与 图像信号统计标准差之一比，用SNR表示
p信噪比越高，图像质量越好。
p信，噪还比与南与探昌入 测航射 器空射单大线元学剂 尺射量寸线和 有检探关测。测课器题性组能编有关
规格化信噪比
p为比较不同探测器的信噪比，必须在同样 的探测器单元尺寸下进行。
p定义：基本空间分辨率为88.6μm下的信噪
2´ 200
空间分辨率测试卡 线对测南试2昌.卡5航lp/m空m大学射线检测双丝课像题2质组.5计l编p/mm
基本空间分辨率
p 背景：不同技术条件空间分辨率不同 p 定义：在规定的特定条件下，采用双丝像质计测
定的检测图像不清晰度的1/2.
pppSS表 统 基 条 探RR征 的 本 件 测bb==探 基 空 下 器探1南/测 本 间 可 固2测U昌器 性 分 分 有器航性 能 辨 辨 不的能 率 的 清)空有，的 决 最 晰大效记基 定 小 度像学S本 了 几UR素射bD指 探 何。=尺线2标 测 细寸S检之 器 节R测一 在 间b 不距(课数采。题字用组射放线编大检技测术系
p 密度分辨率与空间分辨率
2. 对比灵敏度
p 对比灵敏度定义为能在图像上产生可识别光学密 度变化的试样上最小厚度差，通常是用该最小厚 度差占试样总厚度的百分比表。
南昌航空大学%射2线T孔检测课题组%编2T孔
3. 探测器单元尺寸
p探测器尺寸一定时，减小探元尺寸提高空 间分辨率
p探元尺寸减小，探元有效面积减小，降低
感光性南能昌，航信空噪大比学降射低线，检动2测0态0课um范题围组变编窄。
10. 记忆效应
表示图像残留的参数，通常用两个参量来表示残 留因子的变化 p一次曝光20s后记忆效应(Short-term memory
pe一 effff次eecc曝tt 南26光00昌ss6))0航如 如s第后采： ：空一记用00大..张忆X10学%2E图效%y射e像应平线(S板h检第or测t二-te课张rm图题m像组e无m编图or像y 延迟
16.3 坏像素校正
坏像素即坏点，是指因元件损坏而不能依据X 射线强度正常响应的像元。
孤立表1坏坏南像素点测量昌辨识结航果Байду номын сангаас空大学坏射像线素簇检测课题组编坏线
XRD0822 坏像素识别结果
按ASTM E2597-14
编号
分类
数目
1
死坏像素
1029
2 3 4 5
总计
南昌坏像航响 响素空应 应邻 嘈(不大不 过域 杂计学足 度坏 坏入射像 像坏 坏重线像 像素 素复素 素检数测据课) 题组编321080702422
工艺也会影响探测器的DQE。
影响非晶硅FPD的图像质量的因素
影响非晶硅FPD空间分辨率的因素： p由于可见光的产生，存在散射现象，空间
分辨率不仅仅取决于对散射光的控制技术
。分辨总率的南不来昌说 如航，直空间接大接转学转换射换型线平平检板板测探探课测测题器器组的高编。空间
量子检测效率DQE与空间分辨率的关系
1. 极限空间分辨率
p 空间分辨率指系统所能分辨的两个相邻细节间的 最小距离(表征探测器分辨最小几何细节的能力)
p 空间分辨率受到探测器像素的大小、采样间隔以 及X射线的焦点大小等的限制。
p 其 如理 分中平论 辨板d极 率P-南探像限 为=昌12测素空1d航器尺间(lp=的寸空分/ m2探辨.大m5)(元率l学p尺的/射m寸计m线)为算检2方0测不0法u放课m,大理题情论组况极编下限空间
30
40
50
60
采 集 时 间 （ min）
不同温度暗场图像 Dark ima南ge昌a航t 2空5°大C学射线D检ar测k i课ma题ge组a编t 55°C
暗场校正
暗场校正公式为：
P输0出(x,值y)为，南该各昌点点航原对始应空输相大出减学值即射，得线o到f检f实se测际t(x课响,y应)题为输组对出应编。点暗场
p减低电子噪声
5. 噪声
噪声：非输入信号造成的输出信号。 平板探测器的噪声主要来源于两个方面：
ppR素3子探X7Q射通。测个A线常器X5南测图光可电昌试像子以子航标量，吸学空准子而收噪大下噪读1声学4一声出(0射小0个噪个线)大声X检小仅光测为相子课1当，题5于0量组微3子编-米5噪个的声X像光为
16. 平板探测器校正
平板探测器图像校正的必要性： 由于X射线源不同、探测器内部电子线路的不一
致性及其正常变化，都会引起平板探测器上不同像
素信一ppp暗 增 坏在 号 致场 益 像同， 、校 校 素样原 坏南正 正 校因 像X射昌正在素线航于 等剂随。空量机大辐噪学射声射的、线情偏况检置下测误具课差有、题不像组同素编的响输应出不
16.1 暗场图像
暗电流会使探测器在没有X射线入射的情况下
仍有一定大小的信号输出，此时采集到的图
像称为暗场图像或暗电流图像。
平均灰度
南昌航空大学射线检测课题组编 4500 4490 4480 4470 4460 4450 4440 4430 4420 4410
室 温 恒 定 24°
4400
0
10
20
能力。南昌航空大学射线检测课题组编
14. 其他参数
p 温度稳定性(Stability) 额定条件下探测器的输出随温度的变化率，被称 为探测器的温度系数
pp无限产暗 输 探 种 根光 制 生电 出 测 现 本和 了 噪流 饱 器 象 原南电 器 声和 上 称 因昌输件和特 时 为 是入 的 干航性 输 光，下 信 扰出 敏： 探空的 号饱 二测当大输 处和 极器饱学出 理特 管的和射电 能性 仅输曝线流 力能出光。检(、产电量产发动测生压以生热态与将上输课) 范积出的出题围蓄现强饱组一饱光和编定和照现极射象，限到的这
对于同一种平板探测器，在不同的空间分辨率时， 其DQE是变化的，极限的DQE高，不等于在任何空 间分辨率时DQE都高，DQE的计算公式如下：
S曝数不：光。同信D强的号Q度E南平空，=均S昌N间2强P*航MS分度F空是T，辨系大2/MN统率学FS噪TP时射是*声X线有调*功C检制不率传测谱同递课，的函C题数是D组Q，X编线EX是量。X子线系
比，S用南NS昌RNN航R=8N空表8.大6示/学SR射b·线SN检R测课题组编
7. 填充因子
定义：Active Area/total area，因此，像素与 像素之间存在间隙。填充因子越大，分辨率 越好。
GCDsiOrIe：Sc：t7t0南y5%p5昌e%F航-5P8空D%大of学a-射Se线：检85测%课题组编
平南南E昌板-昌m航探a航i空l:空测a大o大b器学o学0射主3无线2要损8检@检技测1测6术课3.题敖c指o组波m标编
FPD主要技术指标
p极限空间分辨率 pMTF pS/N
pppppp探填动量灵时测充态子敏间器因范探度分南单子围测辨昌元 效 率航/尺 率空能寸(大量DQ学分E射辨) 线率检等测课题组编
像素尺寸选择
选择适当的像素尺寸，不能一味减小像素尺寸
南昌航空大学射线检测课题组编
4. 量子探测效率(DQE)
p 定义：探测器(成像板，FPD)探测到的光量子与 发射到探测器上的量子数目比。
p 通常用探测器输出图像的信噪比与输入图像信噪
p 比 控pp的 制高闪比 噪效烁南值 声的体昌闪 与/提烁探航高体测空D与器Q大高间E像的学的素有射方填效法线充连因接检子测课题组编
8. 动态范围
p 动态范围是衡量探测器性能的一个关键指标，是 指探测器能够线性地探测出X射线入射剂量的变 化，其最高剂量与最低剂量之比
pp 低 如 态端 果 范不 探 围南低 测 为昌于 器32航探 量76测 化空8:器 位1大，噪 数学而声1射6不，b线是it高，6检端设55测不暗36超课场。过题噪饱声组和为编值2，动
坏像素校正前后对比 坏像素南校昌正航前空的大图像学射坏线像检素测校课正题后组的图编像
17. 平板探测器的选择
p 闪烁体类型 p 有效像素数量 p 像素尺寸
ppppppppA填 射 最 动 平 开 数/D充 线 大 态 板 放 据位因 能 刷 范 校 数 端南数子 量 新 围 正 据 口昌(范 频 效 接支航围 率 果 口持(空千提大兆供学以驱太动射网)线端检口测) 课题组编
12. 坏像素缺陷
由于制造工艺的原因，平板探测器本身存在 坏像素，普通的平板探测器在使用一段时间 后会有缺陷像素点出现，要通过软件算法屏
蔽缺陷点南。昌航空大学射线检测课题组编
13.时间分辨率与能量分辨率
p时间分辨率：探测器可分辨的两个相邻入 射粒子的最小时间间隔。
p能量分辨率：探测器分辨不同能量粒子的
非晶硅FPD随着空间分辨率的提高DQE下降 非晶硒FPD随着空间分辨率的提高DQE下降，但其 DQE反而超过了非晶硅平板探测器。
结力的论 较 能强 力：较非 ，南高晶而昌硅非。航平晶板硒空探平大测板学器探射在测线区器检分在测组区课织分密细题度微组差结编异构的差能异
非晶硅FPD的DQE曲线 非晶硒FPD的DQE曲线
动态范围 南曝动昌光态航宽范空容围度大窄小学射线检测D曝R课光动题宽态容组范度围编大宽
9. 线性
探测器的线性通常用以下几个参数表示 最大的线性剂量：表示探测器可达到线性度 的要求的剂量范围上限。
非 线 含 性线性微度性剂分三度量非个南：之 线 参昌用间 性 数航。百的 度空，分输大积比出学分来的射非表非线线示线检性在性测0度程课-D，度题m，空组ax通间编最常非大包线的
采用普通平板第二张图像有百分之八延迟
原因分析
p闪烁体发光 p残留电荷
南昌航空大学射线检测课题组编
11. 灵敏度
探测器输出可检测信号时所需的最少输入信号强度 p X射线吸收率 p X射线-可见光转换系数
pp通表由好填 光 像 线如常 示 于 的充 电 素 的S用 该 探X系 二 产 质射南1探 测X数 极 生 标0线射0昌测器管 的 准0灵线器 灵e航光 电 如-敏灵在 敏电 荷D/空n度敏N标 度G转 为大-度Sy5准 可换1/与学pS0B达De系0表 Xe射lN0a射到数示。-m线5线一DN检X的个-射5质光测线B有子课下e关。a题每m通组n常G编y要在求单射个