X-ray 디텍터 Calibration 기본

 디텍터 센서가 받아들이는 데이터는 다양한 노이즈와 센서 특성이 섞인 Raw Image 형태입니다.

< 그림 1. Raw Image 정보 >

 

 여러 노이즈를 제거하기 위해서 먼저 아무것도 안 찍었는데 센서가 만들어내는 값을 얻어야 하는데 그것이 Dark Frame입니다. Exposure 전후로 Dark Frame을 획득하는데 X-ray를 조사하기 직전에 촬영하는 OAX(Offset Before Exposure)를 통해 센서 기본 Offset과 기본 전기적 Noise를 측정합니다. X-ray 조사 직후 획득하는 OBX(Offset After Exposure)를 통해 X-ray 노출 이후 Thermal Noise 등을 측정합니다. 여러 장 얻은 Dark Frame을 이용하여 평균 Dark Frame을 Offset Map, Dark Map으로 활용하여 Raw Image를 보정합니다.

< 그림 2. Offset 보정 >

 

 Offset 보정이 끝나도 센서 픽셀마다 감도가 다르기 때문에 같은 양의 X-ray를 받아도 어떤 픽셀은 더 밝게, 어떤 픽셀을 더 어둡게 반응하는 점을 해결해야 하는데, 이때 Gain 보정을 사용합니다. Gain Map은 픽셀별 민감도 보정 계수로서 반응이 약한 픽셀값을 키워주고 반응이 강한 픽셀값을 줄여줍니다. 

< 그림 3. Gain 보정 >

 

 이어 센서의 오류로 항상 밝게 나오거나 어둡게 나오거나 반응하지 않는 픽셀을 보정하는 Defect 보정을 통해 Calibration을 진행합니다. Defect Map은 문제가 있는 픽셀 위치를 기록한 정보이며 대표적으로 Interpolation 보정을 통해 주변 픽셀 평균값을 사용합니다. 

 

< 그림 4. Calibration 전체 흐름 >