[發(fā)明專利]用于X射線傳感器的處理電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080027725.X
• 申請(qǐng)日: 2010-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN102804753B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·范德瓦爾;L·阿爾溫;W·呂騰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/32
• 分類號(hào): H04N5/32;H04N5/378;H04N5/365
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及X射線裝置領(lǐng)域，更具體而言，涉及用于X射線傳感器的處理電路、X射線探測(cè)器和用于提供X射線傳感器的多個(gè)像素的像素信息的方法。

背景技術(shù)

諸如X射線探測(cè)器或X射線轉(zhuǎn)換器的X射線裝置可以將X射線輻射轉(zhuǎn)換成光子。這些裝置可以提供圖像。X射線探測(cè)器或X射線變換器可以包括一個(gè)或多個(gè)可以提供一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)的傳感器元件。這些傳感器元件可以包括單像素構(gòu)成的陣列或矩陣。每一像素都對(duì)X射線探測(cè)器取得的圖像做出貢獻(xiàn)。所述傳感器元件可以包括各自的傳遞函數(shù)。

US?4777428描述了一種用于傳遞函數(shù)的補(bǔ)償?shù)难b置。將來自所要補(bǔ)償?shù)膯卧男盘?hào)連接至具有反饋網(wǎng)絡(luò)的差分放大器，所述反饋網(wǎng)絡(luò)所具有的傳遞函數(shù)與所要補(bǔ)償?shù)膫鬟f函數(shù)基本相同。補(bǔ)償裝置的傳遞函數(shù)大體是所述傳感器的傳遞函數(shù)的逆函數(shù)。所述傳感器感測(cè)的并因非線性傳遞函數(shù)而失真的信號(hào)將得到恢復(fù)。

X射線裝置的圖像質(zhì)量可能取決于每一像素提供的電壓或電荷。像素提供的電壓或電荷可能受到很多因素的影響，例如，來自總線系統(tǒng)的耦合電壓和/或漏電流。此外，還可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

可能存在改進(jìn)X射線裝置尤其是X射線傳感器的需求。

根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種X射線傳感器的處理電路、一種X射線探測(cè)器以及一種用于提供X射線傳感器的多個(gè)像素的像素信息的方法。

根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，可以提供一種用于X射線傳感器的處理電路，其用于至少采集第一像素電路的第一像素信息和第二像素電路的第二像素信息。所述處理電路可以包括放大器、反饋回路和第一采集裝置。所述放大器可以包括第一放大器輸入、第二放大器輸入和放大器輸出。此外，所述反饋回路可以包括反饋回路輸入和反饋回路輸出。所述第一放大器輸入可以與第一采集裝置連接，所述第二放大器輸入可以與反饋回路輸出連接。此外，所述第一采集裝置可以適于與X射線傳感器的第一像素電路連接。此外，所述第一采集裝置可以適于與X射線傳感器的第二像素電路連接。所述反饋回路輸入可以與放大器的輸出連接。所述反饋回路輸出可以與放大器的第二輸入連接。所述反饋回路可以包括第一傳遞函數(shù)，所述第一傳遞函數(shù)可以基本等同于X射線傳感器的第二傳遞函數(shù)。

X射線裝置可以包括轉(zhuǎn)換裝置。在X射線探測(cè)器中，可以將X射線量子轉(zhuǎn)換為電荷。可以區(qū)分出直接轉(zhuǎn)換類型和間接轉(zhuǎn)換類型。在直接轉(zhuǎn)換類型中，可以將X射線量子直接轉(zhuǎn)換成電荷。在間接轉(zhuǎn)換類型中，可以首先在閃爍體層內(nèi)將X射線量子轉(zhuǎn)換成光，所述閃爍體層可以膠粘至X射線傳感器或傳感器。可以通過光電二極管將所述光轉(zhuǎn)換成電荷。

對(duì)于X射線探測(cè)器而言，可以采用CMOS傳感器(CMOS＝互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)。CMOS傳感器可以包括像素陣列，其中，每一像素可以包括光電二極管。每一光電二極管可以將閃爍體的光轉(zhuǎn)換成電荷。可以在電容器上聚集所述電荷并將其轉(zhuǎn)換成電壓。可以對(duì)所述電容器的電壓進(jìn)行緩沖并將其轉(zhuǎn)移至CMOS傳感器的外圍。

在采用源極跟隨器作為緩沖器時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)X射線傳感器的傳遞函數(shù)可能具有非線性特征，并且所述傳遞函數(shù)可能是溫度相關(guān)的。由于所述溫度相關(guān)性，暗參考圖可能隨時(shí)間變化。因此，可能適合不時(shí)地對(duì)這一暗參考圖進(jìn)行更新。在溫度相關(guān)性對(duì)傳感器存在重要影響的情況下，會(huì)發(fā)現(xiàn)可能必須采取措施來控制X射線傳感器或X射線探測(cè)器的溫度。由于非線性的原因，對(duì)于高劑量和小劑量而言，增益圖可能是不同的，并且其可能隨溫度發(fā)生變化。因而，可能難以對(duì)增益差異進(jìn)行賠償。此外，對(duì)于三維(3D)應(yīng)用而言，非線性可能在重建圖像或X射線傳感器的圖中導(dǎo)致偽影。

X射線傳感器的像素中或者像素電路中的緩沖器可能導(dǎo)致非線性的溫度相關(guān)傳遞函數(shù)。每一像素電路都可能包括這樣的傳遞函數(shù)。可以采用采集器或采集裝置采集每一像素電路的每一信號(hào)。這樣的采集裝置可以是多路復(fù)用開關(guān)。

每一像素電路可以具有其自身的傳遞函數(shù)。傳感器陣列的每一單像素可以提供一樣或幾乎相同的特性。因而，每一個(gè)像素可以包括相同的傳遞函數(shù)或者與陣列的其他像素相比基本等同的傳遞函數(shù)。可以對(duì)像素的信號(hào)放大，以提供圖像。

所述放大器可以包括反饋回路。所述反饋回路可以包括不同于每一單像素的傳遞函數(shù)的傳遞函數(shù)。如果可以在處于X射線傳感器的外圍的放大器的反饋回路中應(yīng)用與單像素的傳遞函數(shù)相同或基本等同的傳遞函數(shù)，那么所述放大器可以控制其輸出，從而使所述放大器的負(fù)輸入可以具有與該放大器的正輸入相同的電壓，所述正輸入可以是一個(gè)單像素的緩沖輸出。如果單像素的傳遞函數(shù)與反饋回路的傳遞函數(shù)相同，那么放大器的輸出可以與未經(jīng)緩沖的像素值相同。