專利名稱：用于數(shù)字式輻射成像技術(shù)的低噪聲數(shù)據(jù)獲取的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般屬于數(shù)字式輻射成像技術(shù)(digital radiography),特別
是，本發(fā)明的輻射成像屏的圖像數(shù)據(jù)獲取采用了低噪聲電子學(xué)技術(shù)。
背景技術(shù)：
數(shù)字式輻射成像技術(shù)正在越來越廣泛地被接受，成為替代倚賴照 相底片來捕獲輻射曝光以生成并保存對于客體的內(nèi)部物理特征的圖 像的基于照相的成像技術(shù)。釆用了數(shù)字式輻射成像技術(shù)，由輻射敏感 層所捕獲的輻射成像曝光，在一個又一個像素被轉(zhuǎn)換成電子影像數(shù) 據(jù)，然后保存在儲存裝置內(nèi)，以供下一步讀出和顯示在適當(dāng)?shù)碾娮佑?像顯示裝置上。數(shù)字式輻射成像技術(shù)的成功的推動力之一，在于它能 夠通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將儲存的圖像信息快速傳到不止一個遙遠的地方供
照相底片:達地處遙遠的放射科專家們造成的:誤。' 5'、'
對于數(shù)字式輻射成像技術(shù)至關(guān)重要的是要求生成的高分辨率電子 影像數(shù)據(jù)的分辨率至少要與它的對手，基于照相的成像技術(shù)， 一樣高。 有待處理的影像數(shù)據(jù)的量，以及在給定的時間安排內(nèi)必須完成的數(shù)據(jù) 處理對于信號處理電路的相應(yīng)頻率帶寬，這種多功能的考慮應(yīng)該依據(jù) 幾方面的因素各像素的尺寸、像素陣列的尺寸、像素曝光該探測到 的最大范圍、以及各像素能探測到的曝光強度梯度。


圖1-3說明一個常規(guī)的數(shù)字式輻射成像系統(tǒng)10,其中的數(shù)字式 輻射成像屏12的基板上形成輻射成像傳感層14響應(yīng)于入射的輻射， 例如X射線，以生成電子。在本說明書和后面的權(quán)利要求書中，為方 便起見， 一概采用術(shù)語X射線。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明也適用于采 用別的各種形式的輻射的數(shù)字式輻射成像，于是，這里所用的術(shù)語X 射線應(yīng)該解釋為包括所用的這些別的各種形式的輻射。由輻射生成的 電子被電容器16所俘獲，它們在基板15上縱橫排成陣列從而形成分 立的像素格位17?？腕w曝光后，尋址到各電容器，每次一排，通過導(dǎo) 線19和固體開關(guān)20開啟控制電路18，以便通過信號讀出線22將相
應(yīng)的(電容俘獲的)電荷值傳送到外部的電子電路24,包括前置放大 器和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以便將電荷值轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐挡⑶肄D(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù) 據(jù)，通常每個像素有14個比特。 一旦這樣數(shù)字化后，就將該數(shù)據(jù)送 到適當(dāng)?shù)臄?shù)字式圖像處理電路25并被加載到圖像顯示器26供觀察。 該數(shù)據(jù)也可存儲到數(shù)據(jù)儲存器28和/或送到網(wǎng)絡(luò)29通訊到遙遠地方供 觀察。
數(shù)百萬條像素電荷值的讀出牽涉到釆用高帶寬的模擬電子電路， 同時讓各個單獨的像素電荷值易于受到各相鄰像素的串?dāng)_。如上所 述，高帶寬的模擬電子電路會增大模擬信號中的噪聲。此外，串?dāng)_使 得各個像素電荷值失真。
因此，就產(chǎn)生了對于數(shù)字式輻射成像顯示屏系統(tǒng)的需求，它能夠 避免采用模擬信號讀出的現(xiàn)存的顯示屏系統(tǒng)所帶來的所述各種問題。 本發(fā)明就是要致力于這種新的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了 一種新型的低噪聲電子學(xué)數(shù)據(jù)獲取和讀出系 統(tǒng)以用于數(shù)字式輻射成像，包括由各個分立的X射線探測像素格位 (pixel site)組成的二維陣列，其中各像素格位具有一個電荷儲存單元來 儲存與該像素格位上接收到的與X射線通量成正比的電荷值。該像素 格位還包含集成電路裝置，包括電荷-時間轉(zhuǎn)換電路和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換 電路。在各個像素格位，電荷-時間轉(zhuǎn)換電路將儲存的電荷值轉(zhuǎn)換為代 表該儲存電荷值的時間值，而才莫擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器則將該時間值轉(zhuǎn)換為對 應(yīng)的數(shù)字數(shù)據(jù)，它當(dāng)然還是代表了所儲存的電荷值。該系統(tǒng)還包括讀 出電路來從各個像素格位將所述數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€數(shù)據(jù)儲存裝置， 該裝置包含一個有序的矩陣，它代表了眾像素格位的陣列上俘獲的X 射線通量所形成的二維影像。
本發(fā)明經(jīng)修改的一個實施方案為，所述系統(tǒng)在獲取病員的曝光影 像之前，先工作在刻度模式。在此刻度模式下，可以通過采用各個像 素格位內(nèi)的電荷-時間-數(shù)字程序來測定像素格位的暗電流，用來補償 像素矩陣固有存在的暗電流。與合成的暗電流相關(guān)數(shù)據(jù)可以被讀出并
儲存起來，然后用于校正病員的曝光影像數(shù)據(jù)。另一個替代方案是， 在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中采用上/下計數(shù)器。該計數(shù)器工作在下計數(shù)模式 使得暗電流所致的電荷值可以轉(zhuǎn)換為負的數(shù)據(jù)值然后保存在相應(yīng)的
計數(shù)器內(nèi)。當(dāng)病員影像曝光到成像屏上時，該計數(shù)器就工作在上計數(shù) 模式，使得合成的凈成像計數(shù)值中的暗電流計數(shù)自動得以補償去掉。 采用類似方式，還可進行平場刻度，可以預(yù)先將各像素電容充電到某 已知電荷值然后在平場刻度時轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)值，也可采用 一系列均勻的 X射線曝光場來生成平場數(shù)據(jù)。然后可將該數(shù)據(jù)讀出并保存，用于補 償由本發(fā)明的新型成像屏系統(tǒng)所生成的病員影像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的重要優(yōu)點在于，只從像素陣列讀出數(shù)字數(shù)據(jù)。因為它能 夠在幾百毫秒的時間跨度上將各個單獨的像素值數(shù)字化，這就避免了 常規(guī)數(shù)字式輻射成像屏系統(tǒng)采用直接讀出模擬值會產(chǎn)生的噪聲和串 擾失真這些問題。
附圖簡述
圖1圖示現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字式輻射成像系統(tǒng)；
圖2為圖1系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)像素格位的側(cè)視圖3圖示圖1系統(tǒng)的像素格位矩陣的一部分；
圖4圖示按照本發(fā)明的數(shù)字式輻射成像屏的一個像素格位；
圖5為圖4的像素格位的集成電路部分的電路概圖6為本發(fā)明的數(shù)字式輻射成像屏的圖示；
圖7和8為解說本發(fā)明的數(shù)字式輻射成像系統(tǒng)的工作的時序圖;
圖9為本發(fā)明的替代實施方案的像素格位的側(cè)視圖10為圖9的像素格位的分解部件圖；以及
圖11-13為圖9的替代方案中的信號耦合方式的簡化電路圖。
具體實施例方式
參見圖4和圖5，本發(fā)明的數(shù)字式輻射成像屏所用的各分立的像 素格位的二維陣列中的一個代表性的像素格位30包含一個光導(dǎo)體32 和一個集成電路34。該像素格位包含一個電荷儲存元件即電容器36、 和一個A/D轉(zhuǎn)換器電路38, A/D轉(zhuǎn)換器電路38包括電容器放電電路 40、比較電路46、和一個N位計數(shù)器48。所說明的特定像素格位已 知為用于直接式輻射成像系統(tǒng)，這里用來闡述本實施方案。本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明也可實施于間接式輻射成像系統(tǒng)，或者實 施于將像素上收到的電荷來代表x射線通量的任何輻射成像系統(tǒng)。該 放電電路包括一個受控制的場效應(yīng)三極管(FET )開關(guān)42和一個恒流
源44。比較電路46有第 一輸入端50耦合到參考電源例如地電位，和 第二輸入端52耦合到電容器放電電路40。當(dāng)輸入端52的電位超過輸 入端50的電位時，認定該比較器46的輸出在高位，而當(dāng)輸入端52 電位等于或低于輸入端50的電位時，認定比較器46的輸出在低位。 將比較器46的輸出用作啟動/關(guān)閉(ENABLE/DISABLE )信號加到計 數(shù)器48的計數(shù)控制輸入端。通到計數(shù)器48的輸入端有來自比較器46 的輸入端、有來自功率源的V+、時鐘信號、上/下(UP/DOWN)控 制信號和一個移位控制信號。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，電容器放 電電路40與電容器46的這種配置就構(gòu)成了有名的Wilkinson電路， 它的工作就將電容器上的電荷電壓轉(zhuǎn)換成--個時間值。
已知在數(shù)字式輻射成像系統(tǒng)中采用一種變換，例如在圖的數(shù)字 圖像處理器25中，將線性輸出數(shù)據(jù)變換成非線性數(shù)據(jù)輸出，再送往 顯示器和硬拷貝，這是為人眼觀察系統(tǒng)的考慮。而在本發(fā)明中，就可 借助于可變頻率的時鐘控制以適當(dāng)?shù)馗鼊佑嫈?shù)器的頻率，來方便地在 A/D轉(zhuǎn)換中直接實施這類變換。
圖6以圖示來說明輻射成像屏12，的工作，其中作為例子，將計 數(shù)器48配置為4000x4000的像素格位的陣列?？梢岳斫?，可以在別 的像素陣列有效地應(yīng)用本發(fā)明，特定的陣列僅是設(shè)計選擇的的事。這 些計數(shù)器用作數(shù)字數(shù)據(jù)計數(shù)器，也用作排成縱列的移位寄存器，來一 列又一列地串行讀出在各個像素格位生成的數(shù)據(jù)。這樣讀出的數(shù)據(jù)被 送到多個 ASIC (application specific integrated circuits,專用集成電
^了 16個ASIC。功能上，這些ASlJ"設(shè)計得將計數(shù)器來的數(shù)據(jù)安^非 進入一個有序的數(shù)據(jù)矩陣，它與成像屏12，上的像素格位的陣列上受 到的X射線通量形成的二維影像相對應(yīng)。然后將各個ASIC來的數(shù)據(jù) 傳送到RAM單元62存起來，以用于后邊按照已知方式的圖像顯示、 網(wǎng)絡(luò)通信和長期儲存。
聯(lián)合參考圖5至圖6a-6d，在工作過程中，當(dāng)成像屏12'曝光于X 射線時，X射線通量在光導(dǎo)體32上生成電子，其數(shù)量正比于該像素 格位的X射線通量，它們在電容器36上儲存為電子電荷值。電荷值 的讀出起始時間t()(圖6a),此時所加的開關(guān)控制信號認定在高位(圖6b) 以便電路上接通(close ) FET開關(guān)42并且讓恒流源44以控制的速率 使電容器36放電。這里的描述中假定參考端50接在地電位。只要電
容器36上的電壓高于端口 50上的參考電壓，比較電路46上的輸出 電位維持在高位(圖6c),這就啟動了計數(shù)器48,當(dāng)時鐘脈沖提供到計 數(shù)器時后者就能計數(shù)。當(dāng)電容器36上的電壓充分放電到端口 50的參 考電位的時刻t,,比較電路46的輸出降低，這就關(guān)閉或者停止了計數(shù) 器48的計數(shù)。這樣，電容器的電荷值V;被轉(zhuǎn)換為時間值t-t。它又被 計數(shù)器48轉(zhuǎn)換為數(shù)字計數(shù)值Cs。
對于輻射成像系統(tǒng)固有的暗電流值的校正，它對該陣列中的每個 像素都是獨特的，完全可以在系統(tǒng)的工作中實現(xiàn)，下面參考圖7a-7d 對此做描述。假定計數(shù)器已初始化到零計數(shù)，而電容器也類似地初始 化到零電荷值。隨著初始化和關(guān)閉X射線源，由于暗電流就會在電容 器36上積累正電荷Vo(圖7a)。在校正的起始時刻t(), FET開關(guān)42關(guān) 閉，電容上的正電荷使得比較器46發(fā)出啟動信號到計數(shù)器48(圖7c)。 而上/下信號也設(shè)在低位(圖7d)，于是當(dāng)時鐘脈沖同時加到計數(shù)器時計 數(shù)器就計數(shù)下去。在時刻te電容器放電到端口 50的參考電位時，比 較器46的輸出變低并使得計數(shù)器48停止在計數(shù)值-Co(圖7e)，它代表 了該像素處暗電流產(chǎn)生的電荷值。在病員曝光于X射線之前，該計數(shù) 值維持存于計數(shù)器48中。在時刻t,電容器上的電荷值為暗電流值(在 校正和病員曝光讀出兩步驟的間隙暗電流重復(fù)出現(xiàn))加上病員X射線 曝光引起的X射線通量產(chǎn)生的電荷值Vs之和。然而，因為計數(shù)器啟 動于校正值-Q),維持在電容器36充分放電而計數(shù)器48停止的時刻 t2的凈計數(shù)，就是所要求的、代表病員曝光引起的X射線通量的計數(shù) Cs。這就是本發(fā)明提供的校正暗電流的簡單技術(shù)。另一個替代的?？?辦法可用于下述的系統(tǒng)，它采用一個計數(shù)器只對正的計數(shù)值做計數(shù)。 用這種技術(shù)可在病員對X射線曝光前，將正的暗電流?？讨底x出并儲 存起來，在病員曝光后的數(shù)字數(shù)據(jù)處理時，可用儲存的?？讨祦硌a償 病員讀出計數(shù)值。當(dāng)然，與上述類似的負的計數(shù)值也可讀出并儲存起 來，以供數(shù)字數(shù)據(jù)后處理之用。上述兩種技術(shù)都要求在病員曝光X射 線源打開之前將計數(shù)器置零?？梢岳斫?，如上述通過改變計數(shù)器頻率 來實施數(shù)據(jù)變換時，這種改變通常只用于?？屉A段之后生成輸出數(shù)據(jù) 之時。
由于部件差異，例如電流源的差異，引起的像素與像素的差異， 可以這樣來補償，用外源對各個像素電容36充電到已知電荷，然后 讀出按照上述程序之一所生成的該電荷值。對于一個又一個像素分別
儲存該計數(shù)值，就可用于補償系統(tǒng)中的部件差異。替代辦法是，采用 X射線源曝光此系統(tǒng)，將多次不同的平場數(shù)據(jù)數(shù)字化，然后就可用這 些數(shù)字值對所述部件差異從數(shù)字上加以#卜償。
再參考圖4,注意到集成電路34占據(jù)了像素格位30的面積的一 部分。其實最好使得集成電路的面積形成的填充因子越小越好。圖9 和圖IO顯示了本發(fā)明的一個替代方案，采用了分層的像素格位70來 達到這個目標(biāo)，其中將光導(dǎo)體32、電容器36和改進的積分器電路64 安置在第一分層72,它形成在基板74的一側(cè)。該改進的積分電路64 包含放電電路40和比較器電路46。而將計數(shù)器電路48搬到集成電路 材料的第二分層76,處于基板74的相反的一側(cè)。這樣的安排使得像 素格位的光導(dǎo)體部分的填充因子明顯降低，因為與計數(shù)器電路相關(guān)的 集成電路的主體被搬到了基板的背面。
必須采取辦法將比較器電路46輸出的啟動/關(guān)閉信號傳送到計數(shù) 器48的輸入端。有幾個不同的辦法實現(xiàn)這一點。為此目的，集成電 路64的 一部分和集成電路層76的片段66用來傳遞該啟動/關(guān)閉信號。 在圖9的實施方案，啟動與關(guān)閉二狀態(tài)之間的正向和負向轉(zhuǎn)變，利用 電容器的兩個極板79a和79b之間通過基板74的電容耦合78,作為 正的和負的脈沖來傳送。這些脈沖先由峰值探測器86探測到其極性 后，再加到計數(shù)器48。在圖]0的實施方案，所述啟動/關(guān)閉的轉(zhuǎn)變是 采用在基板74的相反兩側(cè)的集成電路中形成的二線圈80a和80b之間 的電感耦合來傳送的。這些脈沖經(jīng)峰值探測器89探測后，加到計數(shù) 器48。這個實施方案的一個特別好的形式，是采用附加的電容器82a 和82b以便將電感耦合調(diào)諧到不同的耦合頻率。這樣，相鄰的像素格 位可以調(diào)諧到不同的耦合頻率，從而使得相鄰的像素格位之間的串?dāng)_ 最小化。在圖11所示的另一個實施方案，為了實現(xiàn)比較器輸出與計 數(shù)器的耦合，采用通過比較器輸出端的RF電路88和RF天線90a將 信號發(fā)送到計數(shù)器48輸入端的接收天線90b和峰值探測器92的辦法。
以上對本發(fā)明作了詳細描述，特別是引用了一些較佳的實施方 案，但是應(yīng)該理解，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以產(chǎn)生各種變化 和修改。
零部件列表
10 現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字式輻射成像系統(tǒng)
12 數(shù)字式輻射成像屏
14 輻射成像傳感器
16 電容器
17 像素格位
18 開關(guān)控制電路
19 導(dǎo)線
20 固態(tài)開關(guān) 22 信號讀出線
30 (單個)像素格位
32 光導(dǎo)體
34 集成電路
36 電容器
38 A/D(模-數(shù))轉(zhuǎn)換器
40 電容放電電路
42 FET (場效應(yīng)三極管)開關(guān)
44 恒流源
46 比較(器)電路
48 N比特計數(shù)器
50 參考(電位)輸入端
52 放電電路輸出端
60 ASIC專用集成電路
62 RAM (隨機存取存儲)單元
70 分層像素格位
72 第一分層
74 基板
76 第二分層
78 電容耦合
79a,b電容4及板
80a,b線圈
82a,b調(diào)諧電容器
86 峰值探測器
88 RF (射頻)電路
89 峰值探測器 90a，b RF (射頻)天線 92 峰值探測器
權(quán)利要求
1. 一種用于數(shù)字式輻射成像的低噪聲電子學(xué)數(shù)據(jù)獲取和讀出系統(tǒng)，它包括分立的X射線探測像素格位的二維陣列，其中每個像素格位具有(a)用來儲存與該像素格位上受到的X射線通量成正比的電荷的電荷儲存單元，和(b)包括一個模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路裝置，所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括一個儲存的電荷-時間轉(zhuǎn)換電路并用來將所述儲存單元上的正比于X射線通量的電荷轉(zhuǎn)換到一個對應(yīng)的數(shù)字數(shù)據(jù)值；及讀出電子學(xué)電路，用來從各個像素格位將上述數(shù)字數(shù)據(jù)加以安排并傳送到依照次序的數(shù)據(jù)矩陣內(nèi)的數(shù)據(jù)儲存裝置，所述數(shù)據(jù)矩陣代表上述像素格位的陣列上的X射線通量的二維影像。
2. 按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中的儲存單元為電容器，而所述 儲存的電荷-時間轉(zhuǎn)換電路包括電容器放電電路和比較器電路，該放電 電路包括控制固態(tài)開關(guān)和恒流源，當(dāng)該開關(guān)打開時它可將儲存電容器 與系統(tǒng)隔離，當(dāng)該開關(guān)關(guān)閉時恒流源就按照控制的速率使儲存電容器 放電，比較器電路輸出 一個信號來表示電容器放電結(jié)束的時刻。
3. 按照權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括N-比特 數(shù)字計數(shù)器；其中的比較器電路具有的各輸入端耦合到所述的放電電 路及耦合到參考電壓源，比較器電路的輸出端耦合到N-比特計數(shù)器以 便在所述儲存單元向著所述參考電位放電時將啟動信號傳送給該計 數(shù)器使之能計數(shù)，而當(dāng)儲存單元上儲存電位達到所述參考電位時即在 放電結(jié)束時刻將關(guān)閉信號傳送給計數(shù)器使之不再能計數(shù)。
4. 按照權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中的N比特數(shù)字計數(shù)器是一個上/ 下計數(shù)器并且具有一個上/下控制信號輸入端。
5. —種用于數(shù)字式輻射成像的低噪聲電子學(xué)數(shù)據(jù)獲取和讀出系 統(tǒng)，它包括(a) 基板；(b) 分立的X射線探測像素格位的二維陣列，其中每個像素格 位具有在所述基板的相反二側(cè)分別形成的第一分層和第二分層，該第一分層包括(i)對X射線敏感的俘獲介質(zhì)，(ii)用來儲存與該 像素格位的俘獲介質(zhì)接收的X射線通量成正比的電荷的電荷儲存單 元，和(iii)包括一個儲存的電荷-時間轉(zhuǎn)換電路的集成電路裝置；該第二分層包括 一個模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，和將此轉(zhuǎn)換器通過該基 板與所述電荷-時間轉(zhuǎn)換電路連接起來的信號耦合裝置，用來將儲存單元上與X射線通量成正比的電荷轉(zhuǎn)換到對應(yīng)的數(shù)字數(shù)據(jù)值；及(c )讀出電子學(xué)電路，用來從各個像素格位將上述數(shù)字數(shù)據(jù)加以安排并傳送到依照次序的數(shù)據(jù)矩陣內(nèi)的數(shù)據(jù)儲存裝置，所述數(shù)據(jù)矩陣代表上述像素格位的陣列上的X射線通量的二維影像。
6. 按照權(quán)利要求5的系統(tǒng)，所述耦合裝置包括在所述電荷-時間 轉(zhuǎn)換電路與所述才莫擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器之間的電容耦合。
7. 按照權(quán)利要求5的系統(tǒng)，所述耦合裝置包括在第一分層內(nèi)耦合到該電荷-時間轉(zhuǎn)換電路的第一線圈，和在第二分層內(nèi)耦合到所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第二線圈，第一線圈和第二線圏通過所述基板由電 感耦合。
8. 按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，所述耦合裝置包括耦合到所述各個線圈的調(diào)諧電容器，用來設(shè)置線圈之間的調(diào)諧的耦合頻率，使得臨 近的像素格位的調(diào)諧的耦合頻率不同。
9. 按照權(quán)利要求5的系統(tǒng)，所述耦合裝置包括在第一分層內(nèi)耦合到該電荷-時間轉(zhuǎn)換電路的射頻電路和發(fā)送天線，和在第二分層內(nèi)耦合到所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的第二射頻電路和接收天線，通過基板由 所述天線之間的射頻發(fā)送和接收來耦合到所述的電荷-時間轉(zhuǎn)換電路。
10. 按照權(quán)利要求3的系統(tǒng)，所述計數(shù)器具有可變頻率時鐘控制 來改變該計數(shù)器的頻率從而對輸出數(shù)據(jù)施加一種預(yù)定的變換，為的是 在顯示和硬拷貝輸出時考慮到人眼觀察系統(tǒng)的感覺。
11. 一種低噪聲數(shù)字式輻射成像系統(tǒng)的成像屏的操作方法，用來補償該屏上像素格位的暗電流值，其中每個格位具有電子儲存單元、 儲存的電荷-時間轉(zhuǎn)換電路和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該方法包括以下步驟在病員對X射線曝光之前的暗電流?？唐陂g(a) 在儲存單元上積累暗電流所生成的電荷；(b) 將所得暗電流的電荷轉(zhuǎn)換為第一時間值；(c )將該第一時間值轉(zhuǎn)換為該像素處的暗電流數(shù)字值； (d )儲存該暗電流數(shù)字值；以及 在病員對X射線曝光之后期間(e )在儲存單元上生成累積電荷，代表暗電流電荷和入射在該像 素格位上的X射線所生成的電荷之和；(f) 將該累積電荷轉(zhuǎn)換為第二時間值；(g) 將該第二時間值轉(zhuǎn)換為該像素格位處的累積數(shù)字值，并且(h) 將儲存的暗電流數(shù)字值與該累積數(shù)字值結(jié)合起來以便生成 剩余數(shù)字值，代表病員受X射線曝光產(chǎn)生的入射X射線。
12. 按照權(quán)利要求ll的方法，其中所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括上/下計數(shù)器，其中在步驟(c)中，該第一時間值被此計數(shù)器的操作轉(zhuǎn)換 到上或者下兩個方向中的一個極向；在步驟(d)中，其中的數(shù)字值是作 為一個極向的數(shù)字值被儲存在所述計數(shù)器中；在步驟(g)中，該第二時 間值被該計數(shù)器的操作轉(zhuǎn)換到所述上或者下兩個方向中的另 一個極向，從步驟(d)中儲存的極性數(shù)字值算起；藉此，在步驟(g)的末尾，在所述計數(shù)器上的所述累積數(shù)字值就等 于步驟(h)所述的剩余值。
13. 按照權(quán)利要求11的方法，其中在步驟(h)所述的兩個數(shù)字值 的結(jié)合是在所述像素格位之外的數(shù)字數(shù)據(jù)處理電路中進行。
14. 按照權(quán)利要求12的方法，其中計數(shù)器的頻率被變化從而對 數(shù)字輸出數(shù)據(jù)施加一種預(yù)定的變換，為的是在顯示和硬拷貝輸出時考慮到人眼觀察系統(tǒng)的感覺。
全文摘要
一種用于數(shù)字式輻射成像技術(shù)的低噪聲圖像獲取系統(tǒng)，它的圖像獲取屏采用了像素格位的二維陣列，其中每個格位具有一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，來將成像輻射所產(chǎn)生的模擬電荷值在該格位處直接數(shù)字化成相應(yīng)的數(shù)字數(shù)據(jù)，然后才讀出到連接在它后邊的數(shù)字數(shù)據(jù)處理電路，從而避免了往常讀出高頻模擬信息時會發(fā)生的噪聲和串?dāng)_失真問題。并且將模數(shù)轉(zhuǎn)換計數(shù)器包含在支撐基板的與像素格位相反的一側(cè)，以便盡量減小將集成電路包含在像素格位上引起的填充因子問題。
文檔編號G01T1/17GK101389978SQ200680026668
公開日2009年3月18日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者S·杜爾亞蒂, T·J·沃奇克 申請人:卡爾斯特里姆保健公司