DE102010019735B4

DE102010019735B4 - Verfahren zur automatischen Erkennung von Defektpixeln eines Detektors eines bildgebenden Durchleuchtungssystems sowie entsprechendes Durchleuchtungssystem

Info

Publication number: DE102010019735B4
Application number: DE102010019735.1A
Authority: DE
Inventors: Christian Schmidgunst
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2015-10-15
Anticipated expiration: 2030-05-08
Also published as: DE102010019735A1

Abstract

Verfahren zur automatischen Erkennung von Defektpixeln eines Detektors (4) eines bildgebenden Durchleuchtungssystems (20), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen mehrerer Bilder (1; 2) mittels des Detektors (4), Erzeugen eines Rauschbildes (NID; NI'D; NIB; NI'B) aus den Bildern (1; 2), wobei ein Pixelwert des Rauschbildes (NID; NI'D; NIB; NI'B) abhängig von entsprechenden Pixelwerten der mehreren Bilder (1; 2) bestimmt wird und wobei jeder Pixelwert des Rauschbildes (NID; NI'D; NIB; NI'B) ein Maß für das Rauschen innerhalb der Pixelwerte der entsprechenden Pixel der mehreren Bilder (1; 2) darstellt, Bestimmen eines Mittelwerts aller Pixelwerte des Rauschbildes (NID; NI'D; NIB; NI'B), Bestimmen einer mittleren Abweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NID; NI'D; NIB; NI'B) von dem Mittelwert, und Erkennen eines Pixels des Detektors (4) als Defektpixel abhängig von dem entsprechenden Pixelwert innerhalb des Rauschbildes (NID; NI'D; NIB; NI'B), von dem Mittelwert aller Pixelwerte und von der mittleren Abweichung aller Pixelwerte.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft mehrere Verfahren und bildgebende Durchleuchtungssysteme, wie beispielsweise Röntgensysteme, mit welchen automatisch Defektpixel eines Detektors des bildgebenden Durchleuchtungssystems erkannt werden.
Die EP 0 998 138 A2 beschreibt die Identifizierung von Defektpixeln ausgehend von Hellbildern und Dunkelbildern. Dabei wird pro Pixelposition ein Mittelwert der entsprechenden Pixelwerte der Hellbilder/Dunkelbilder berechnet und überprüft, ob dieser Mittelwert in einem Bereich liegt, welcher durch einen Gesamtmittelwert und eine Gesamtstandardabweichung definiert ist.
Die US 6,381,374 B1 offenbart eine Defektpixelidentifizierung anhand von Hellbildern. Dabei wird anhand eines Mittelwerts und einer Standardabweichung der Pixelwerte in den Hellbildern überprüft, ob ein Pixel ein Defektpixel ist.
Die DE 102 47 985 A1 betrifft ein Verfahren zur Selbstüberwachung eines Röntgendetektors. Dabei werden Dunkelbilder und Rücklichtbilder eingesetzt, um Defekte an Pixeln zu ermitteln. Dabei werden alle Pixel markiert, deren Rauschen über 600% des Medians aller Rauschwerte liegen.
Detektoren (beispielsweise Flachdetektoren), welche bei der medizinischen Bildgebung mit Röntgensystemen (z. B. stationäre oder mobile C-Bögen oder digitale Mammographiesysteme) verwendet werden, sind bedingt durch ihren Herstellungsprozess und aus Gründen der Wirtschaftlichkeit niemals frei von so genannten Defektpixeln. Unter einem Defektpixel wird dabei derjenige Bildpunkt innerhalb einer Bildmatrix verstanden, welcher sich signifikant in seinem Verhalten von einem normalen Pixel unterscheidet und so zu Artefakten in einem Ergebnis (Bild) führt.
Dabei werden die Defektpixel in folgende vier Defektpixeltypen unterteilt:

1. Dunkelstrom-Defektpixel Dunkelstrom-Defektpixel liefern auch ohne die Strahlung eines Strahlungserzeugers immer einen zu hohen oder zu niedrigen Dunkelstromwert im Vergleich zu einem korrekt arbeitenden Pixel.
2. Empfindlichkeits-Defektpixel Empfindlichkeits-Defektpixel liefern im Vergleich zu einem korrekt arbeitenden Pixel einen zu hohen oder zu niedrigen Grauwert, wenn sie der Strahlung eines Strahlungserzeugers ausgesetzt sind. Dabei ist zu beachten, dass Pixel mit einem auffälligen Dunkelstromverhalten (Defektpixeltyp 1), meist auch ein auffälliges Empfindlichkeitsverhalten (Defektpixeltyp 2) aufweisen.
3. Blinker Blinker variieren stark in ihren Eigenschaften, so dass ihr reguläres oder irreguläres Verhalten rein statistischer Art ist.
4. Sättigungs-Defektpixel Sättigung-Defektpixel ”frieren” bereits bei einer Strahlungsdosis weit unterhalb der eigentlichen Sättigungsgrenze ein und weisen damit im Vergleich zu einem korrekt arbeitenden Pixel einen geringeren Dynamikbereich auf.

Nach dem Stand der Technik wird jeder Detektor vor seiner Auslieferung einer Überprüfung auf Defektpixel unterzogen. Dabei werden die Pixel mittels Hellbildern bei unterschiedlichen Strahlungsdosierungen auf Auffälligkeiten untersucht. Dafür sind für jeden Detektor und für jeden Detektormodus spezielle Kriterien und Parameter festgelegt, welche für die Entscheidung, ob der entsprechende Pixel defekt oder nicht defekt ist, überprüft werden müssen. Für die Überprüfung wird nur der Grauwert oder Pixelwert des zu überprüfenden Pixels als Kriterium herangezogen. Die bei dieser Überprüfung erfassen Defektpixel werden auf einem Datenträger als so genannte Defektpixel-Karte gespeichert und dienen als Maske für eine spätere Korrektur.
Treten nach der Auslieferung weitere Defekte auf, was in der Regel nicht ungewöhnlich ist, so werden diese, sobald sie erfasst worden sind, manuell in die Defektpixel-Karte eingetragen. Darüber hinaus kann eine komplette und sehr aufwändige Suche nach Defektpixeln, in ähnlicher Art und Weise wie vor der Auslieferung, durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, Defektpixel gerade auch nach der Auslieferung in einfacher Weise automatisch zu erkennen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur automatischen Erkennung von Defektpixeln eines Detektors eines bildgebenden Durchleuchtungssystems nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, durch ein bildgebendes Durchleuchtungssystem nach Anspruch 13 oder 14, durch ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17 oder durch einen elektronisch lesbaren Datenträger nach Anspruch 18 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur automatischen Erkennung von Defektpixel eines Detektors eines bildgebenden Durchleuchtungssystems bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei folgende Schritte:

• Erfassen mehrerer Hellbilder oder mehrerer Dunkelbilder mit Hilfe des Detektors. D. h. gemäß diesem Verfahren werden entweder nur mehrere Hellbilder oder nur mehrere Dunkelbilder erfasst.
• Erzeugen eines Rauschbildes, welches aus den vorab erfassten Bildern erzeugt wird. Dabei wird jedes Pixel (z. B. das Pixel in der oberen linken Ecke) des Rauschbildes abhängig von den entsprechenden Pixeln der mehreren vorab erfassten Bilder (den Pixeln in der oberen linken Ecke der mehreren Bilder) bestimmt, wobei jedes Pixel des Rauschbildes ein Maß für das Rauschen innerhalb der Pixelwerte der entsprechenden Pixel der mehreren vorab erfassten Bilder darstellt.
• Bestimmen eines Mittelwerts aller Pixelwerte des Rauschbildes. Der Mittelwert kann dabei der arithmetische oder geometrische Mittelwert, aber auch der Modus, Median oder ein anderer Mittelwert sein.
• Bestimmen einer Maßzahl, welche angibt, wie stark die Pixelwerte des Rauschbildes von dem vorbestimmten Mittelwert abweichen.
• In Abhängigkeit von einem Pixelwert des Rauschbildes eines bestimmten Pixels, in Abhängigkeit von dem Mittelwert aller Pixelwerte des Rauschbildes und in Abhängigkeit von der Maßzahl wird der bestimmte Pixel als Defektpixel erkannt.

Da in den regulären Wartungsintervallen ohnehin Hellbilder und Dunkelbilder generiert werden, kann ohne weiteren Aufwand gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nach neu hinzugekommenen Defektpixeln gesucht werden, was auch als ”smart repair” bekannt ist. Da der Dunkelstrom bei den meisten Detektoren ständig im Hintergrund aktualisiert wird, kann dabei auch nach neuen Defektpixeln gesucht werden. Damit ist eine automatische Erkennung von Defektpixeln während des Betriebs mittels Dunkelbildern möglich, was auch als ”on the fly detection” bekannt ist.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform gilt ein i-ter Pixel des Detektors als Defektpixel, wenn für den dem i-ten Pixel entsprechenden Pixelwert PVNI_i (”Pixel Value Noise Image”) in dem Rauschbild eine der beiden folgenden Ungleichungen (1) und (2) erfüllt ist: PVNI_i > NM + F × NS (1), PVNI_i < NM – F × NS (2).
Dabei steht NM (”Noise Mean”) für den Mittelwert aller Pixelwerte des Rauschbildes, F für einen Faktor und NS (”Noise Sigma”) für die Standardabweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes.
Da die mit den Ungleichungen (1) und (2) beschriebene Ausführungsform sowohl mit Dunkelbildern als auch mit Hellbildern ausgeführt werden kann, umfasst diese Ausführungsform quasi zwei Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine Variante mit Hellbildern und die andere Variante mit Dunkelbildern arbeitet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein weiteres Verfahren zur automatischen Erkennung von Defektpixeln eines Detektors eines bildgebenden Durchleuchtungssystems bereitgestellt. Das weitere erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei folgende Schritte:

• Erfassen mehrerer Hellbilder oder mehrerer Dunkelbilder mit Hilfe des Detektors. D. h. gemäß diesem weiteren Verfahren werden entweder nur mehrere Hellbilder oder nur mehrere Dunkelbilder erfasst.
• Erzeugen eines Signalbildes aus den mehreren vorab erfassten Bildern. Dabei wird jedes Pixel dieses Signalbildes berechnet, indem für das jeweilige Pixel ein Pixelwert bestimmt wird, welcher einem Mittelwert der diesem Pixel entsprechenden Pixelwerte der vorab erfassten mehreren Bildern entspricht. Der Mittelwert kann dabei der arithmetische oder geometrische Mittelwert, aber auch der Modus, Median oder ein anderer Mittelwert sein.
• Bestimmen eines Mittelwerts aller Pixelwerte des Signalbildes. Der Mittelwert kann dabei der arithmetische oder geometrische Mittelwert, aber auch der Modus, Median oder ein anderer Mittelwert sein.
• Erzeugen eines Rauschbildes, welches aus den vorab erfassten Bildern erzeugt wird. Dabei wird jedes Pixel (z. B. das Pixel in der oberen linken Ecke) des Rauschbildes abhängig von den entsprechenden Pixeln der mehreren vorab erfassten Bilder (den Pixeln in der oberen linken Ecke der mehreren Bilder) bestimmt, wobei jedes Pixel des Rauschbildes ein Maß für das Rauschen innerhalb der Pixelwerte der entsprechenden Pixel der mehreren vorab erfassten Bilder darstellt.
• Bestimmen einer Maßzahl, welche angibt, wie stark die Pixelwerte des Rauschbildes von einem Mittelwert aller Pixelwerte des Rauschbildes abweichen. Der Mittelwert kann dabei der arithmetische oder geometrische Mittelwert, aber auch der Modus, Median oder ein anderer Mittelwert sein.
• In Abhängigkeit von einem Pixelwert des Signalbildes eines bestimmten Pixels, in Abhängigkeit von dem Mittelwert aller Pixelwerte des Signalbildes und in Abhängigkeit von der Maßzahl wird der bestimmte Pixel als Defektpixel erkannt.

Die Vorteile des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass sie auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform gilt ein i-ter Pixel des Detektors als Defektpixel, wenn für den dem i-ten Pixel entsprechenden Pixelwert PVSI_i (”Pixel Value Signal Image”) in dem Signalbild eine der beiden folgenden Ungleichungen (3) und (4) erfüllt ist: PVSI_i > SM + F × NS (3), PVSI_i < SM – F × NS (4).
Dabei steht SM (”Signal Mean”) für den Mittelwert aller Pixelwerte des Signalbildes, F für einen Faktor und NS für die Standardabweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes.
Da die mit den Ungleichungen (3) und (4) beschriebene Ausführungsform sowohl mit Dunkelbildern als auch mit Hellbildern ausgeführt werden kann, umfasst diese Ausführungsform quasi zwei Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine Variante mit Hellbildern und die andere Variante mit Dunkelbildern arbeitet.
Das Rauschbild kann erfindungsgemäß bestimmt werden, indem die Standardabweichung der entsprechenden Pixelwerte der mehreren vorab erfassten Bilder gemäß der folgenden Gleichung (5) für jeden Pixelwert PVNI_i des Rauschbildes (der Index i durchläuft demnach alle Pixel des Rauschbildes) berechnet wird.
Dabei entspricht N der Anzahl der mehreren vorab erfassten Bilder,
entspricht dem Pixelwert des i-ten Pixels des j-ten Bildes und PV _i wird gemäß der folgenden Gleichung (6) berechnet.
Mit anderen Worten entspricht PV _i dem Mittelwert der Pixelwerte des i-ten Pixels aller N Bilder. Damit stellt Gleichung (6) auch die Möglichkeit dar, den Pixelwert des i-ten Pixels des Signalbildes zu berechnen. Anders ausgedrückt gilt PVSI_i = PV _i.
Die Maßzahl, welche angibt, wie stark die Pixelwerte des Rauschbildes von einem Mittelwert aller Pixelwerte des Rauschbildes abweichen, kann der Standardabweichung NS entsprechen, welche gemäß der folgenden Gleichung (7) berechnet wird:
Dabei entspricht M der Anzahl der Pixel im Rauschbild, PVNI_k entspricht dem Pixelwert des k-ten Pixels des Rauschbildes und PVNI wird gemäß der folgende Gleichung (8) berechnet.
Mit anderen Worten entspricht PVNI dem Mittelwert der Pixelwerte aller M Pixel des Rauschbildes.
Das Rauschbild muss nicht dieselbe Anzahl von Pixeln wie die vorab erfassten Hellbilder oder Dunkelbilder umfassen, sondern das Rauschbild kann nur einem vorbestimmten Ausschnitt innerhalb der Hell- oder Dunkelbilder entsprechen und somit weniger Pixel aufweisen als jedes der Hellbilder oder jedes der Dunkelbilder. Zur Erzeugung des Rauschbildes wird dabei für jedes der Bilder derselbe Ausschnitt (dieselben Pixel) herangezogen.
In ähnlicher Weise kann auch das Signalbild nur einem vorbestimmten Ausschnitt innerhalb der Bilder (Hellbilder oder Dunkelbilder) entsprechen. In diesem Fall wird auch zur Erzeugung des Signalbildes für jedes der Bilder derselbe Ausschnitt (dieselben Pixel) der Bilder ausgewertet.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Rauschbild (im Folgenden auch Gesamtrauschbild genannt) und/oder ein Signalbild (im Folgenden auch Gesamtsignalbild genannt) erzeugt, welches dieselbe Anzahl von Pixeln wie die Dunkelbilder oder Hellbilder aufweist. Damit weist dieses Gesamtrauschbild bzw. Gesamtsignalbild auch dieselbe Auflösung (Anzahl der Pixel in x-Richtung und y-Richtung) wie das Originalbild des Detektors, in welchem nach Defektpixeln gesucht wird, auf.
Zur Bestimmung der Statistikwerte (NM, NS, SM) kann dann gemäß dieser Ausführungsform mit einem Ausschnitt des Gesamtrauschbildes oder Gesamtsignalbildes gearbeitet werden, so dass die Statistikwerte (NM, NS, SM) nur für den entsprechenden Ausschnitt bestimmt werden. Dabei kann dieser Ausschnitt des Gesamtrauschbildes bzw. Gesamtsignalbildes als Rauschbild bzw. Signalbild im Sinne der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
Mit anderen Worten gibt es zur Erzeugung eines Rauschbildes bzw. Signalbildes, welches denselben Ausschnitt der Hellbilder oder Dunkelbilder repräsentiert, zwei Möglichkeiten.

1. Möglichkeit: Es wird zuerst das Gesamtrauschbild bzw. Gesamtsignalbild erzeugt. Ausgehend davon wird dann das Rauschbild bzw. Signalbild erzeugt, indem der gewünschte Ausschnitt aus dem Gesamtrauschbild bzw. Gesamtsignalbild gewählt wird.
2. Möglichkeit: Aus den entsprechenden Ausschnitten der Hellbilder oder Dunkelbilder wird das Rauschbild bzw. Signalbild mit dem entsprechenden Ausschnitt erzeugt.

Dabei kann das Rauschbild bzw. Signalbild natürlich auch dem Gesamtrauschbild bzw. Gesamtsignalbild entsprechen, wenn der entsprechende Ausschnitt (welcher in diesem Fall eigentlich kein echter ”Ausschnitt” ist) alle Pixel jedes der Hellbilder oder Dunkelbilder beinhaltet.
Während sich die Pixelwerte innerhalb eines Dunkelbildes hinsichtlich ihrer Amplitude kaum unterscheiden, sofern es sich um korrekt arbeitende Pixel (und keine Defektpixel) handelt, weisen die Pixelwerte innerhalb der Hellbilder im Vergleich dazu auch bei korrekt arbeitenden Pixeln des Detektors große Amplitudenunterschiede auf. In der Regel sind die Pixelwerte für in der Mitte eines Hellbilds liegende Pixel größer als die Pixelwerte für am Rand liegende Pixel eines Hellbilds.
Daher sollte ein vorbestimmter Ausschnitt innerhalb der Hellbilder, aus welchem die Statistikwerte des Signalbildes erzeugt werden, nicht zu groß gewählt werden. Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der vorbestimmte Ausschnitt eine Kantenlänge von 8 bis 15 Pixel auf, so dass die Anzahl der Pixel innerhalb des Ausschnitts 64 (8×8) bis 225 (15×15) beträgt, wobei ein Ausschnitt von 10×10 Pixeln bevorzugt wird.
Vorteilhafterweise liegt das Pixel des Detektors, welcher auf seine korrekte Arbeitsweise hin untersucht werden soll, in der Mitte des vorbestimmten Ausschnitts der Hellbilder, aus welchem das Signalbild oder der Ausschnitt des Gesamtsignalbildes erzeugt wird. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausführungsform für jedes zu untersuchende Pixel des Detektors ein Signalbild erzeugt. Wenn das zu untersuchende Pixel am Rand des Detektors liegt, wird der Teil des vorbestimmten Ausschnitts der Hellbilder, welcher außerhalb der Hellbilder angeordnet ist, zur Erzeugung des Signalbildes (Ausschnitts des Gesamtsignalbilds) und zur Mittelwertbildung ignoriert. Mit anderen Worten erfolgt die Mittelwertbildung nur anhand der Pixel des vorbestimmten Ausschnitts, welche zu den Hellbildern gehören.
Insbesondere bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen, welche mit Hellbildern arbeiten, muss der Ausschnitt innerhalb der Hellbilder, mit welchem das Signalbild oder der Ausschnitt des Gesamtsignalbildes erzeugt wird, nicht dem Ausschnitt innerhalb der Hellbilder entsprechen, mit welchem das Rauschbild erzeugt wird. Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird zur Überprüfung der Pixel des Detektors nur ein Rauschbild aber pro zu überprüfendem Pixel ein Signalbild oder Ausschnitt des Gesamtsignalbilds erzeugt. Bei dieser Ausführungsform ist die aus dem Rauschbild resultierende Standardabweichung NS konstant, während sich der aus dem jeweiligen Signalbild oder Ausschnitt des Gesamtsignalbilds resultierende Mittelwert SM abhängig von dem zu überprüfenden Pixel und damit abhängig von dem für diesen Pixel erzeugten Signalbild oder Ausschnitt des Gesamtsignalbilds verändert.
Erfindungsgemäß können auch mehrere der vorab aufgeführten Verfahren miteinander kombiniert werden, um automatisch Defektpixel zu erkennen. Dabei gilt ein Pixel des Detektors dann als Defektpixel, wenn dieses Pixel von zumindest einem der vorab aufgeführten Verfahren als Defektpixel erkannt wird. Bei einem solchen kombinierten Verfahren können dann auch Hellbilder und Dunkelbilder erfasst werden.
Vorteilhafterweise kann der Faktor bei mehreren oder allen Verfahren der vorliegenden Erfindung denselben Wert aufweisen, welcher in einem Bereich von 2 bis 4, insbesondere bei 3 liegt.
Der Einsatz desselben Faktors bei mehreren oder allen Verfahren der vorliegenden Erfindung unabhängig von dem zu überprüfenden Detektor weist den entscheidenden Vorteil auf, dass keine Detektormode oder Detektor spezifischen Schwellwerte oder Parameter festgelegt werden müssen, wie es nach dem Stand der Technik der Fall ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein bildgebendes Durchleuchtungssystem bereitgestellt. Das Durchleuchtungssystem, insbesondere ein Röntgensystem, umfasst einen Detektor, einen Strahlungserzeuger und Steuermittel. Mittels der Steuermittel und des Detektors erfasst das Durchleuchtungssystem mehrere Dunkelbilder oder mehrere Hellbilder. Abhängig von den erfassten Bildern erzeugen die Steuermittel ein Rauschbild und bestimmen ausgehend von diesem Rauschbild einen Mittelwert aller Pixelwerte dieses Rauschbildes. Anschließend bestimmen die Steuermittel einen Grad für eine Abweichung der Pixel des Rauschbildes von diesem Mittelwert. In Abhängigkeit von dem einem bestimmten Pixel entsprechenden Pixelwert des Rauschbildes, von dem Mittelwert aller Pixelwerte des Rauschbildes und von dem Grad der Abweichung erkennen die Steuermittel, ob das bestimmte Pixel des Detektors ein Defektpixel ist oder nicht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein weiteres bildgebendes Durchleuchtungssystem bereitgestellt. Das weitere Durchleuchtungssystem umfasst einen Detektor, einen Strahlungserzeuger und Steuermittel. Mittels der Steuermittel und des Detektors erfasst das weitere Durchleuchtungssystem mehrere Bilder (Hellbilder oder Dunkelbilder). Abhängig von diesen Bildern erzeugen die Steuermittel ein Signalbild, indem die Steuermittel jedes Pixel des Signalbilds berechnen, wobei die Steuermittel für das jeweilige Pixel einen Pixelwert bestimmen, welcher einem Mittelwert der diesem Pixel entsprechenden Pixelwerte der mehreren Bilder entspricht. Anschließend bestimmen die Steuermittel einen Mittelwert aller Pixelwerte des Signalbildes. Darüber hinaus erzeugen die Steuermittel abhängig von den vorab erfassten Bildern ein Rauschbild. Ausgehend von diesem Rauschbild bestimmen die Steuermittel einen Grad einer mittleren Abweichung der Pixelwerte des Rauschbildes von einem Mittelwert der Pixelwerte des Rauschbildes. In Abhängigkeit von dem einem bestimmten Pixel entsprechenden Pixelwert des Signalbildes, von dem Mittelwert aller Pixelwerte des Signalbildes und von dem Grad der Abweichung der Pixelwerte des Rauschbildes erkennen die Steuermittel, ob das bestimmte Pixel ein Defektpixel ist oder nicht.
Die Vorteile der bildgebenden Durchleuchtungssysteme gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der erfindungsgemäßen Verfahren, welche vorab im Detail ausgeführt worden sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt, insbesondere ein Computerprogramm oder eine Software, welche man in einen Speicher einer programmierbaren Steuerung bzw. einer Recheneinheit eines Durchleuchtungssystems laden kann. Mit diesem Computerprogrammprodukt können alle oder verschiedene vorab beschriebene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt in der Steuerung läuft. Dabei benötigt das Computerprogrammprodukt eventuell Programmmittel, z. B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen der Verfahren zu realisieren. Mit anderen Worten soll mit dem auf das Computerprogrammprodukt gerichteten Anspruch insbesondere ein Computerprogramm oder eine Software unter Schutz gestellt werden, mit welcher eine der oben beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt werden kann bzw. welche diese Ausführungsform ausführt. Dabei kann es sich bei der Software um einen Quellcode (z. B. C++), der noch compiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, der zur Ausführung nur noch in die entsprechende Recheneinheit zu laden ist.
Schließlich offenbart die vorliegende Erfindung einen elektronisch lesbaren Datenträger, z. B. eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software (vgl. oben), gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen (Software) von dem Datenträger gelesen und in eine Steuerung bzw. Recheneinheit eines Durchleuchtungssystems gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere über einen Bezugspunkt und dem Vielfachen einer Standardabweichung festgelegt, ob ein bestimmtes Pixel ein Defektpixel ist (oder nicht). Durch das Vielfache (den Faktor F) der Standardabweichung wird festgelegt, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Pixel, welches korrekt arbeitet, trotzdem als defekt eingestuft wird. Bei einem Faktor von 3 beträgt diese Wahrscheinlichkeit 0,1%.
Die vorliegende Erfindung offenbart folgende vier Möglichkeiten, um ein Defektpixel zu erfassen:

1. Bei einer Suche nach Defektpixeln in den Dunkelbildern wird die Standardabweichung als gemittelte zeitliche Standardabweichung über alle Pixel, d. h. als mittleres Elektronikrauschen, bestimmt. Der Bezugspunkt ist dabei der mittlere Grauwert im gesamten Dunkelbild, d. h. der Mittelwert aller Pixelwerte aller Dunkelbilder.
2. Gemäß dieser Möglichkeit wird das Elektronikrauschbild, welches über die zeitliche Standardabweichung aus einer Reihe von Dunkelbildern erzeugt wird, untersucht. Dabei ist die Standardabweichung die Variation des mittleren Elektronikrauschens, wobei der Bezugspunkt der Mittelwert im Elektronikrauschbild ist und damit dem mittleren Elektronikrauschen entspricht.
3. Bei einer Suche nach Defektpixeln in Hellbildern wird die Standardabweichung als gemittelte zeitliche Standardabweichung über alle Pixel, d. h. als mittleres Quantenrauschen, bestimmt. Der Bezugspunkt ist der mittlere Grauwert in einer lokalen Umgebung, d. h. in demselben Ausschnitt aller Hellbilder.
4. Ähnlich wie das Elektronikrauschbild kann auch das Quantenrauschbild, welches einer zeitlichen Standardabweichung einer Serie von Hellbildern entspricht, ausgewertet werden. Der Bezugspunkt ist dabei der Mittelwert im Quantenrauschbild. Bei dieser Möglichkeit der Suche nach Defektpixeln werden aber maximal diejenigen Defektpixel gefunden, welche ebenfalls über das Elektronikrauschbild gefunden werden.

Moderne Detektoren verfügen über eine korrelierte Doppelabtastung (”correlated double sampling”) sowie eine analoge Dunkelstrom-Kompensation (”analog offset compensation”) beim Auslesevorgang, wodurch ein gleichmäßiger Dunkelstrom (”offset”) über alle Ausleseverstärkereinheiten sichergestellt ist. Dadurch ist es möglich, auch mittels Dunkelbildern nach Defektpixeln zu suchen. Dabei wird nicht nur nach Auffälligkeiten bezüglich des Grauwerts der Pixel hinsichtlich der globalen Umgebung gesucht, sondern auch nach Auffälligkeiten hinsichtlich eines zeitlichen Verhaltens des Pixels (d. h. hinsichtlich des Elektronikrauschens) gesucht. Damit können die Defektpixeltypen 1, 2 und 3 (siehe oben) erfasst werden.
Erfindungsgemäß wird ebenso in einer Serie von Hellbildern nach Auffälligkeiten bezüglich des Grauwert (Pixelwert) hinsichtlich seiner lokalen Umgebung und Auffälligkeiten hinsichtlich seines zeitlichen Verhaltens (d. h. hinsichtlich seines Quantenrauschens) gesucht. Dabei werden Defektpixeltypen 2 und 4 erfasst.
Unabhängig davon, ob mit Dunkelbildern oder mit Hellbildern nach Defektpixeln gesucht wird, wird das Auswahlkriterium, ob ein Pixel defekt oder nicht defekt ist, in beiden Fällen durch einen einzigen Schwellenwert (dem Vielfachen der bestimmten Standardabweichung) gebildet, welcher sowohl für die Dunkelbilder als auch für die Hellbilder denselben Wert aufweist, so dass die vorliegende Erfindung (der Faktor) unabhängig vom Detektormodus und dem zu überprüfenden Detektor ist.
Mit anderen Worten kann mit nur einem einzigen festen Parameter, d. h. dem Faktor F, zuverlässig für alle Detektoren und deren Modi automatisch eine Defektpixelkarte erstellt werden, welche alle für die Bildqualität wichtigen Defekte enthält.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht insbesondere die Erkennung von Defektpixeln bei Detektoren eines Röntgensystems. Selbstverständliche ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung auch bei beliebigen mit einem Detektor arbeitenden Durchleuchtungssystemen, z. B. Sonographie, eingesetzt werden kann.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail beschrieben.
1 bis 3 stellen mehrere Dunkelbilder dar, aus welchen ein Signalbild und ein Rauschbild erzeugt werden.
In ähnlicher Weise stellen die 4 bis 6 mehrere Hellbilder dar, aus welchen mehrere Signalbilder und ein Rauschbild erzeugt werden.
In 7 ist ein erfindungsgemäßes Durchleuchtungssystem dargestellt.
8 bis 10 stellen jeweils einen Programmablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
In 1 sind mehrere Dunkelbilder 1 dargestellt. Ausgehend von diesen Dunkelbildern 1 wird ein Signalbild SI_D; SI'_D (”Signal Image Dark”) erzeugt, wie es in 2 dargestellt ist. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder weist das Signalbild bzw. Gesamtsignalbild SI'_D genau so viele Pixel auf wie jedes der Dunkelbilder 1 oder das Signalbild SI_D umfasst weniger Pixel als jedes der Dunkelbilder 1, so dass das Signalbild SI_D nur einen vorbestimmten Ausschnitt jedes der Dunkelbilder 1 repräsentiert. Im zweiten Fall kann das Signalbild SI_D auch als Ausschnitt des Gesamtsignalbildes SI'_D angesehen werden.
Der Pixelwert PVSI_i (= PV _i) jedes Pixels des Signalbildes SI_D; SI'_D wird dabei durch die vorab ausgeführte Gleichung (6) aus den Pixelwerten der Dunkelbilder 1 berechnet. PVSI_i entspricht dem i-ten Pixel des Signalbildes SI_D; SI'_D, N entspricht der Anzahl der erfassten Dunkelbilder 1 und PVi_j entspricht dem Pixelwert des i-ten Pixels des j-ten Dunkelbildes 1 (siehe Gleichung (6)).
Darüber hinaus wird aus den Dunkelbildern 1 ein Rauschbild NI_D; NI'_D (”Noise Image Dark”) erzeugt, wie es in 3 dargestellt ist. Die Berechnung der Pixelwerte PVNI_i jedes Pixels des Rauschbildes NI_D; NI'_D erfolgt gemäß der vorab ausgeführten Gleichungen (5) und (6). Ähnlich wie bei der Erzeugung des Signalbildes SI_D; SI'_D gibt es bei der Erzeugung des Rauschbildes NI_D; NI'_D zwei Möglichkeiten. Entweder umfasst das Rauschbild bzw. Gesamtrauschbild NI'_D dieselbe Anzahl von Pixeln wie jedes der Dunkelbilder 1 oder eine geringere Anzahl von Pixeln, so dass das Rauschbild NI_D nur einen bestimmten Ausschnitt der Dunkelbilder 1 darstellt. Im zweiten Fall kann das Rauschbild NI_D auch als Ausschnitt des Gesamtrauschbildes NI'_D angesehen werden.
Über die vorab beschriebene Gleichung (7) lässt sich die Standardabweichung NS der Pixelwerte des Rauschbildes und über eine Mittelwertbildung der Mittelwert NM aller Pixelwerte des Rauschbildes (Gesamtrauschbild NI'_D oder Ausschnitt NI_D des Gesamtrauschbildes) bestimmen. Nun kann für jeden Pixelwert PVNI_i des Rauschbildes NI_D; NI'_D überprüft werden, ob für diesen Pixelwert eine der Ungleichungen (1) und (2) gültig ist. Ist dies der Fall, ist das zugehörige Pixel ein Defektpixel.
In ähnlicher Weise lässt sich über eine Mittelwertbildung der Mittelwert SM der Pixelwerte des Signalbildes SI_D; SI'_D bestimmen. Anschließend kann für jeden Pixelwert PVSI_i des Signalbildes SI_D; SI'_D überprüft werden, ob für diesen Pixelwert eine der Ungleichungen (3) oder (4) gültig ist. Ist dies der Fall, ist der zugehörige Pixel ein Defektpixel.
In gleicher Weise sind in 4 mehrere Hellbilder 2 dargestellt. Ausgehend von diesen Hellbildern 2 werden mehrere Signalbilder SI_B; SI'_B (”Signal Image Bright”) erzeugt, wie es in 5 dargestellt ist. Es kann auch das Gesamtsignalbild SI'_B erzeugt werden, wobei dann ausgehend von diesem Gesamtsignalbild SI'_B die mehreren Ausschnitte (Signalbilder) SI_B erzeugt werden. Da bei den Hellbildern der Unterschied zwischen den Pixelwerten desselben Hellbilds 2 bereit bei korrekt arbeitenden Pixeln des Detektors sehr groß ist, müssen hier zur vollständigen Überprüfung des Detektors auf Defektpixel mehrere Ausschnitte bzw. Signalbilder SI_B erzeugt werden, welche jeweils nur einen bestimmten (kleinen) Ausschnitt der Hellbilder 2 repräsentieren, wie z. B. 10×10 Pixel.
Der Pixelwert PVSI_i (= PV _i) jedes Pixels des Signalbildes SI_B; SI'_B wird dabei durch die vorab ausgeführte Gleichung (6) aus den Pixelwerten der Hellbilder 2 berechnet. PVSI_i entspricht dem i-ten Pixel des Signalbildes SI_D; SI'_D, N entspricht der Anzahl der erfassten Hellbilder 2 und PVi_j entspricht dem Pixelwert des i-ten Pixels des j-ten Hellbildes 2 (siehe Gleichung (6)).
Darüber hinaus wird aus den Hellbildern 2 ein Rauschbild NI_B; NI'_B (”Noise Image Bright”) erzeugt, wie es in 6 dargestellt ist. Die Berechnung der Pixelwerte PVNI_i jedes Pixels des Rauschbildes NI_B; NI'_B erfolgt gemäß der vorab ausgeführten Gleichungen (5) und (6).
Über die vorab beschriebene Gleichung (7) lässt sich die Standardabweichung NS der Pixelwerte des Rauschbildes NI_B; NI'_B und über eine Mittelwertbildung der Mittelwert NM aller Pixelwerte des Rauschbildes NI_B; NI'_B bestimmen. Nun kann für jeden Pixelwert PVNI_i des Rauschbildes NI_B; NI'_B überprüft werden, ob für diesen Pixelwert eine der Ungleichungen (1) und (2) gültig ist. Ist dies der Fall, ist der zugehörige Pixel ein Defektpixel.
In ähnlicher Weise lässt sich über eine Mittelwertbildung der Mittelwert SM der Pixelwerte des Signalbildes SI_B; SI'_B bestimmen. Anschließend kann für jeden Pixelwert PVSI_i des Signalbildes SI_B; SI'_B überprüft werden, ob für diesen Pixelwert eine der Ungleichungen (3) oder (4) gültig ist. Ist dies der Fall, ist der zugehörige Pixel ein Defektpixel.
Dabei wird für jedes zu überprüfende Pixel des Detektors derart aus den Hellbildern 2 ein Signalbild SI_B erzeugt, dass das zu überprüfende Pixel jeweils in der Mitte des Signalbilds angeordnet ist, wie es der 5 zu entnehmen ist. Dagegen wird zur Bestimmung der für die Ungleichungen (3) und (4) benötigten Standardabweichung NS für alle zu überprüfende Pixel nur ein Rauschbild NI_B erzeugt, dessen Ausmaße wesentlich größer als die Ausmaße der jeweiligen Signalbilder SI_B sind. Der Ausschnitt innerhalb der Hellbilder 2, mit welchem das Rauschbild NI_B erzeugt wird, liegt dabei vorteilhafterweise jeweils in der Mitte der Hellbilder 2, wie es der 6 zu entnehmen ist.
In 7 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Röntgensystem 20 dargestellt. Das erfindungsgemäße Röntgensystem 20 umfasst einen C-Bogen 11, an welchem ein Strahlungserzeuger 6 und ein Detektor 4 des Röntgensystems 20 angebracht sind. Darüber hinaus umfasst das Röntgensystem 20 Steuermittel 5, welche eine Schnittstelle sowohl mit dem Strahlungserzeuger 6 als auch mit dem Detektor 4 aufweisen, und ein Terminal 7 mit einem Bildschirm 8, einer Tastatur 9 und einer Maus 10. Da das Terminal 7 eine Schnittstelle zu den Steuermitteln 5 umfasst, kann eine Bedienperson mit Hilfe des Terminals 7 und der Steuermittel 5 das Röntgensystem 20 steuern. Über das Terminal 7 kann auch die Software für die Steuermittel 5 in die Steuermittel 5 geladen werden. Diese Software der Steuermittel 5 kann dabei auch eines der erfindungsgemäßen Verfahren oder beide erfindungsgemäße Verfahren umfassen. Es ist dabei auch möglich, dass ein erfindungsgemäßes oder beide erfindungsgemäße Verfahren in einer Software enthalten ist/sind, welche in dem Terminal 7 abläuft. Unabhängig davon, in welcher Software das/die erfindungsgemäße Verfahren enthalten ist/sind, kann die Software auf einer DVD 14 gespeichert sein, so dass diese Software dann von dem Terminal 7 von der DVD 14 gelesen und entweder in die Steuermittel 5 oder in eine Recheneinheit des Terminals 7 selbst kopiert werden kann.
In 8 ist ein Programmablaufplan einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Schritt S11 werden mehrere Dunkelbilder 1 mit dem Röntgensystem 20 erfasst.
Im nächsten Schritt S12 werden aus diesen Dunkelbildern 1 ein Rauschbild NI_D erzeugt, indem mit Hilfe der Gleichungen (5) und (6) jedes Pixel des Rauschbildes NI_D als Standardabweichung der diesem Pixel entsprechenden Pixelwerte innerhalb aller in dem ersten Schritt S11 erfassten Dunkelbilder 1 bestimmt wird.
In den Schritten S13 und S14 werden der Mittelwert NM_D aller Pixelwerte der Pixel des Rauschbildes NI_D und die Standardabweichung NS_D aller Pixelwerte der Pixel des Rauschbildes NI_D bestimmt. Die Berechnung des Mittelwerts NM_D und der Standardabweichung NS_D wird mittels der Gleichungen (7) und (8) durchgeführt.
In dem Schritt S15 wird für alle Pixel des Rauschbildes NI_D überprüft, ob für das entsprechende Pixel bzw. den entsprechenden Pixelwert PVNI_Di des Pixels im Rauschbild NI_D die Ungleichung (1) oder die Ungleichung (2) erfüllt ist, wobei insbesondere mit dem Faktor F = 3 gearbeitet wird. Ist eine der beiden Ungleichungen (1) oder (2) für einen Pixel im Rauschbild NI_D gültig, ist der entsprechende Pixel des Detektors 6 defekt.
Nach dem Schritt S15 endet das Verfahren.
In 9 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Im ersten Schritt S21 werden wiederum mehrere Dunkelbilder 1 erfasst.
Mit der Gleichung (6) wird aus diesen Dunkelbildern 1 ein Signalbild SI_D erzeugt, indem der Pixelwert jedes Pixels des Signalbildes SI_D gleich dem Mittelwert der Pixelwerte der entsprechenden Pixel in den Dunkelbildern 1 gesetzt wird.
In dem Schritt S23 wird der Mittelwert
aller Pixelwerte der Pixel des Signalbildes SI_D gemäß der folgenden Gleichung (9) bestimmt.
Dabei entspricht M der Anzahl der Pixel des Signalbildes SI_D, wobei insbesondere die Anzahl der Pixel des Signalbildes SI_D gleich der Anzahl der Pixel der Dunkelbilder 1 ist.
In ähnlicher Weise wie bei Schritt S12 der mit 8 diskutierten Ausführungsform wird in Schritt S24 aus dem Dunkelbildern 1 ein Rauschbild NI_D erzeugt, indem der Pixelwert jedes Pixels des Rauschbildes NI_D als Standardabweichung der diesem Pixel entsprechenden Pixelwerte der Dunkelbilder 1 bestimmt wird.
In ähnlicher Weise wie bei Schritt S14 der mit 8 beschriebenen Ausführungsform wird in Schritt S25 ausgehend von dem Rauschbild NI_D die Standardabweichung aller Pixelwerte der Pixel dieses Rauschbildes NI_D bestimmt.
In dem Schritt S26 wird für alle Pixel des Signalbildes SI_D überprüft, ob für das entsprechende Pixel bzw. den entsprechenden Pixelwert PVSI_Di des Pixels im Signalbild SI_D die Ungleichung (3) oder die Ungleichung (4) erfüllt ist, wobei insbesondere wiederum mit demselben Faktor F = 3 wie bei der Ausführungsform der 8 gearbeitet wird. Ist eine der beiden Ungleichungen (3) oder (4) für einen Pixel im Rauschbild SI_D gültig, ist der entsprechende Pixel des Detektors 6 defekt.
Nach dem Schritt S26 endet das Verfahren.
In 10 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, welches im Gegensatz zu den 8 und 9 mit Hellbildern 2 arbeitet, welche in einem ersten Schritt S31 dieses Verfahrens erfasst werden.
In dem zweiten Schritt S32 des Verfahrens wird das Gesamtrauschbild NI'_B aus den Hellbildern 2 erzeugt, indem mittels der Gleichungen (5) und (6) der Pixelwert jedes Pixels des Gesamtrauschbildes NI'_B als Standardabweichung der diesem Pixel entsprechenden Pixelwerte innerhalb der Hellbilder 2 bestimmt wird. Die Anzahl der Pixel des Gesamtrauschbildes NI'_B ist demnach gleich der Anzahl der Pixel jedes Hellbildes 2.
In dem dritten Schritt S33 wird ein vorbestimmter Ausschnitt NI_B (10×10 Pixel) aus dem Gesamtrauschbild NI'B herausgeschnitten bzw. gewählt.
In dem Schritt S34 wird der Mittelwert NM bzw. NM_B der 100 (10×10) Pixelwerte des Ausschnittes NI_B gemäß der Gleichung (8) bestimmt, d. h. es gilt M = 100.
In dem Schritt S35 wird die Standardabweichung NS bzw. NS_B der 100 Pixelwerte des Ausschnittes NI_B gemäß der Gleichung (7) bestimmt.
In dem Schritt S36 wird überprüft, ob für einen der 100 Pixelwerte PVNI_Bi die Ungleichung (1) oder die Ungleichung (2) gültig ist, wobei vorteilhafterweise mit demselben Faktor F = 3 wie bei den Verfahren der 8 und 9 gearbeitet wird. Ist dies der Fall, ist der entsprechende Pixel des Detektors 6 defekt.
Um alle Pixel des Detektors 6 zu überprüfen, müssen die Schritte S33 bis S36 der 10 so oft wiederholt werden, bis jedes Pixel des Detektors 6 zumindest einmal zu dem vorbestimmten Ausschnitt NI_B des Gesamtrauschbildes NI'_B gehört.
Bezugszeichenliste

1: Dunkelbild
2: Hellbild
4: Detektor
5: Steuermittel
6: Strahlungserzeuger
7: Terminal
8: Bildschirm
9: Tastatur
10: Maus
11: C-Bogen
14: DVD
20: Röntgensystem
S11–S36: Verfahrensschritt
SI_D, SI'_D: Signalbild der Dunkelbilder
NI_D, NI'_D: Rauschbild der Dunkelbilder
SI_B, SI'_B: Signalbild der Hellbilder
NI_B, NI'_B: Rauschbild der Hellbilder

Claims

Verfahren zur automatischen Erkennung von Defektpixeln eines Detektors (4) eines bildgebenden Durchleuchtungssystems (20), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen mehrerer Bilder (1; 2) mittels des Detektors (4), Erzeugen eines Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) aus den Bildern (1; 2), wobei ein Pixelwert des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) abhängig von entsprechenden Pixelwerten der mehreren Bilder (1; 2) bestimmt wird und wobei jeder Pixelwert des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) ein Maß für das Rauschen innerhalb der Pixelwerte der entsprechenden Pixel der mehreren Bilder (1; 2) darstellt, Bestimmen eines Mittelwerts aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B), Bestimmen einer mittleren Abweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) von dem Mittelwert, und Erkennen eines Pixels des Detektors (4) als Defektpixel abhängig von dem entsprechenden Pixelwert innerhalb des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B), von dem Mittelwert aller Pixelwerte und von der mittleren Abweichung aller Pixelwerte.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pixel des Detektors (4) als Defektpixel erkannt wird, wenn für den dem Pixel entsprechenden Pixelwert PVNI in dem Rauschbild (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) eine der beiden folgenden Ungleichungen gilt: PVNI > NM + F × NS (1) PVNI < NM – F × NS (2), wobei NM dem Mittelwert aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B), F einem Faktor und NS der Standardabweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) entspricht.
Verfahren zur automatischen Erkennung von Defektpixeln eines Detektors (4) eines bildgebenden Durchleuchtungssystems (20), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen mehrerer Bilder (1; 2) mittels des Detektors (4), Erzeugen eines Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) aus den Bildern (1; 2), wobei jedes Pixel des Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) berechnet wird, indem für das jeweilige Pixel ein Pixelwert bestimmt wird, welcher einem Mittelwert der diesem Pixel entsprechenden Pixelwerte der mehreren Bilder (1; 2) entspricht, Bestimmen eines Mittelwerts aller Pixelwerte des Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) Erzeugen eines Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) aus den Bildern (1; 2), wobei ein Pixelwert des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) abhängig von entsprechenden Pixelwerten der mehreren Bilder (1; 2) bestimmt wird und wobei jeder Pixelwert des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) ein Maß für das Rauschen innerhalb der Pixelwerte der entsprechenden Pixel der mehreren Bilder (1; 2) darstellt, Bestimmen einer mittleren Abweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) von einem Mittelwert der Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B), und Erkennen eines Pixels des Detektors (4) als Defektpixel abhängig von dem entsprechenden Pixelwert innerhalb des Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B), abhängig von dem Mittelwert aller Pixelwerte des Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) und abhängig von der mittleren Abweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pixel des Detektors (4) als Defektpixel erkannt wird, wenn für den dem Pixel entsprechenden Pixelwert PVSI im Signalbild (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) eine der beiden folgenden Ungleichungen gilt: PVSI > SM + F × NS (3) PVSI < SM – F × NS (4), wobei SM dem Mittelwert aller Pixelwerte des Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B), F einem Faktor und NS der Standardabweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauschbild (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) erzeugt wird, indem jedes Pixel des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) berechnet wird, indem für das jeweilige Pixel ein Pixelwert bestimmt wird, welcher einer Standardabweichung der diesem Pixel entsprechenden Pixelwerte innerhalb der mehreren Bilder (1; 2) entspricht, und/oder dass die mittlere Abweichung der Standardabweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Bilder Dunkelbilder (1) sind, wobei die Dunkelbilder (1) ohne eine Strahlung eines Strahlungserzeugers (6) des Durchleuchtungssystems (20) erzeugt werden, oder dass die mehreren Bilder Hellbilder (2) sind, wobei die Hellbilder (2) mit einer Strahlung eines Strahlungserzeugers (6) des Durchleuchtungssystems (20) ohne ein Objekt zwischen dem Strahlungserzeuger (6) und dem Detektor (4) erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauschbild (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) nur einem selben vorbestimmten Ausschnitt innerhalb der Bilder (1; 2) entspricht, und/oder dass das Signalbild (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) nur einem selben vorbestimmten Ausschnitt innerhalb der Bilder (1; 2) entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalbild (SI_B; SI'_B) nur einem selben vorbestimmten Ausschnitt innerhalb der Hellbilder (2) entspricht, und dass der vorbestimmte Ausschnitt eine Kantenlänge von 8 bis 15 Pixel aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pixel des Detektors (4), welches auf seine korrekte Arbeitsweise hin überprüft wird, in der Mitte des vorbestimmten Ausschnitts angeordnet ist.
Verfahren zur automatischen Erkennung von Defektpixeln eines Detektors (4) eines bildgebenden Durchleuchtungssystems (20), wobei das Verfahren mindestens zwei Verfahren umfasst, wobei jedes der mindestens zwei Verfahren ausgewählt ist aus einer Menge umfassend das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, und die vorher genannten Verfahren nach einem der Ansprüche 5–8, und wobei das Pixel des Detektors (4) als Defektpixel erkannt wird, wenn das Pixel nach einem der mindestens zwei Verfahren als Defektpixel erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 10 und 2 oder nach Anspruch 10 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor bei den mindestens zwei Verfahren jeweils denselben Wert aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche und Anspruch 2 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor in einem Bereich von 2 bis 4 liegt.
Bildgebendes Durchleuchtungssystem, wobei das Durchleuchtungssystem (20) einen Detektor (4), einen Strahlungserzeuger (6) und Steuermittel (5) umfasst, wobei das Durchleuchtungssystem (20) derart ausgestaltet ist, dass das Durchleuchtungssystem (20) mittels der Steuermittel (5) und des Detektors (4) mehrere Bilder (1; 2) erfasst, dass die Steuermittel (5) ein Rauschbild (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) abhängig von den Bildern (1; 2) erzeugen, wobei ein Pixelwert des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) abhängig von entsprechenden Pixelwerten der mehreren Bilder (1; 2) bestimmt wird und wobei jeder Pixelwert des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) ein Maß für das Rauschen innerhalb der Pixelwerte der entsprechenden Pixel der mehreren Bilder (1; 2) darstellt, dass die Steuermittel (5) einen Mittelwert aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) bestimmen, dass die Steuermittel (5) eine mittlere Abweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) von dem Mittelwert bestimmen, und dass die Steuermittel (5) ein Pixel des Detektors (4) als Defektpixel abhängig von dem entsprechenden Pixelwert innerhalb des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B), abhängig von dem Mittelwert aller Pixelwerte und abhängig von der mittleren Abweichung aller Pixelwerte erkennen.
Bildgebendes Durchleuchtungssystem, wobei das Durchleuchtungssystem (20) einen Detektor (4), einen Strahlungserzeuger (6) und Steuermittel (5) umfasst, und wobei das Durchleuchtungssystem (20) derart ausgestaltet ist, dass das Durchleuchtungssystem (20) mittels der Steuermittel (5) und des Detektors (4) mehrere Bilder (1; 2) erfasst, dass die Steuermittel (5) ein Signalbild (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) abhängig von den Bildern (1; 2) erzeugen, indem die Steuermittel (5) jedes Pixel des Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) berechnen, indem die Steuermittel (5) für das jeweilige Pixel einen Pixelwert bestimmen, welcher einem Mittelwert der diesem Pixel entsprechenden Pixelwerte der mehreren Bilder (1; 2) entspricht, dass die Steuermittel (5) einen Mittelwert aller Pixelwerte des Signalbildes (SI_D; SI'_D) bestimmen, dass die Steuermittel (5) ein Rauschbild (NI_D; NI'_D) abhängig von den Bildern (1; 2) erzeugen, wobei ein Pixelwert des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) abhängig von entsprechenden Pixelwerten der mehreren Bilder (1; 2) bestimmt wird und wobei jeder Pixelwert des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) ein Maß für das Rauschen innerhalb der Pixelwerte der entsprechenden Pixel der mehreren Bilder (1; 2) darstellt, dass die Steuermittel (5) eine mittlere Abweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D) von einem Mittelwert der Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D) bestimmen, und dass die Steuermittel einen Pixel des Detektors (4) als Defektpixel abhängig von dem entsprechenden Pixelwert innerhalb des Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B), abhängig von dem Mittelwert aller Pixelwerte des Signalbildes (SI_D; SI'_D; SI_B; SI'_B) und abhängig von der mittleren Abweichung aller Pixelwerte des Rauschbildes (NI_D; NI'_D; NI_B; NI'_B) erkennen.
Bildgebendes Durchleuchtungssystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchleuchtungssystem (20) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–11 ausgestaltet ist.
Durchleuchtungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchleuchtungssystem ein Röntgensystem (20) ist.
Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher von programmierbaren Steuermitteln (5) eines bildgebenden Durchleuchtungssystems (20) ladbar ist, mit Programm-Mitteln, um alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–12 auszuführen, wenn das Programm in den Steuermitteln (5) des Durchleuchtungssystems (20) ausgeführt wird.
Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers (14) in Steuermitteln (5) eines bildgebenden Durchleuchtungssystems (20) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–12 durchführen.