用于处理由探测器的像素收集的信号的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于处理由探测器的像素收集的信号的方法，每个像素能够在该探测器受到的辐射的影响下收集到信号。根据本发明专利技术，所述方法包括：·识别被称为受影响像素的像素(P0)，收集大于阈值的信号，·定义受影响像素(P0)的至少一个相邻像素(P1…P4)，并且，针对每个相邻像素：‑选择与所述受影响像素(P0)相关联的第一组比较和与所述相邻像素(P1…P4)相关联的第二比较组，所述第一比较组和所述第二比较组不包括任何共同的像素，‑比较由每个比较组收集到的信号，以便确定已收集到最显著的信号的比较组。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理由探测器的像素收集的信号的方法。本专利技术特别适于在用于成像的电磁辐射的探测器中应用。这种类型的探测器包括被称为像素的通常被组织为矩阵或带的大量的光敏感的点。像素表示探测器的基本敏感元件。每个像素都将其受到的电磁辐射转换成电信号。
技术介绍
从各个像素产生的电信号是在对矩阵的读取阶段期间被收集的，然后被数字化以便能够被处理和存储，以形成图像。像素是由电荷收集电极以及用于处理由此创建的电信号的电子电路形成的。在通常的方式中，在每个像素中，收集电极与电子电路是相关联的，电子电路由例如断路器、电容器、电阻器和被放置在其下游的致动器。由收集电极和电子电路组成的组件使得有可能产生电荷并稍后进行收集。每个像素都连接到读取电路，使得可以读取收集的电荷量并将其转移到处理装置。这种类型的辐射探测器可以用于电离辐射的成像，特别是医疗部门中的X射线或γ射线的成像或者工业部门中的无损检测的成像，以便检测放射图像。在这种情况下，探测器包括闪烁体或半导体类型的探测器材料，其能够与X射线或γ射线类型的入射辐射相互作用。当探测器材料是例如CdTe、CdZnTe、HgI2类型的半导体时，探测器中的入射光子的相互作用产生电子-空穴型的电荷载体的产物。在这种情况下，每个像素包括收集电极，收集电极能够收集由相互作用导致的电荷载体的部分。人们说直接转换探测器，是因为由收集电极收集的电荷是由将在探测器材料中探测到的辐射的相互作用创建的。当探测器材料是闪烁体(例如类型CsI、NaI、LaBr3的无机闪烁体)时，入射光子的相互作用产生相比入射光子而言能量更低的多个光子，其波长
通常位于可见光区域。在这种情况下，每个像素包括光电探测器，例如光电二极管，其探测这些光子并将这些光子转换成由收集电极收集的电荷。人们说间接转换探测器，是因为由收集电极收集的电荷不直接源自探测器材料中的入射辐射的相互作用，而源自对在相互作用期间产生的可见光子的检测。光子成像器(特别是X射线或γ射线光子成像器)包括(半导体或闪烁体)探测器材料，该探测器材料耦合到像素，后者一般是根据矩阵来布置的。由每个像素收集的电荷的量提供了与相互作用的位置有关的还与已在探测器中相互作用的光子的能量有关的信息。现在，每次相互作用产生大量粒子(在闪烁体情况下的光子、在半导体情况下的电子-空穴对)，所述大量粒子经历了探测器材料的空间分散，并朝着各个邻近的像素迁移。这种分散的后果是空间分辨率的劣化，这是由于几个相邻的像素被命中以及对入射光子的能量的不精确估计。人们说能量的分辨率的劣化。为了缓解这个问题，在美国专利7667205中已经提出了一个解决方案。该解决方案包括定义以目标像素为中心的像素的组。每个组包含目标像素和一些附近的像素。对每个组的输出信号的加和进行计算，并且通过计算这些加和之间的差来对这些和进行比较。具有最高加和的组使得可以定义接收到光子的像素。最后，针对该目标像素的组计算的和被分配给后者。
技术实现思路
本专利申请的申请人已经意识到，该解决方案存在缺点。事实上，两个相邻的目标像素的组必须有共同的像素。当比较不同的相邻组的输出信号的加和时，共同的像素的信号的值彼此抵消。该比较可能没有考虑其输出信号为最强的像素。这导致接收到最大量的信号的像素的位置不准确。为将相互作用的位置定义成具有较高的准确性，额外的步骤是必要的。此外，这导致了大量的用于处理由每个像素收集的信号的运算，特别是同一个组中的像素的信号的加法以及随后的每个组的信号的减法。本专利技术的目的在于：通过一种简化的方法来改进探测器中的相互作用的位置并提升能量的分辨率，使得可以最小化要实现的操作的数量，以及
提升分配给在进行比较后保留的目标像素的信息的可靠性。为了这个目的，本专利技术的主题是一种用于处理由探测器的像素收集的信号的方法，每个像素能够在该探测器受到的辐射的影响下收集到信号，其特征在于，其包括：·识别被称为受影响像素的像素，收集大于阈值的信号，·定义受影响像素的至少一个相邻像素，·并且，针对每个相邻像素：■选择与所述受影响像素相关联的第一组比较和与所述相邻像素相关联的第二比较组，每个比较组包括多个像素，所述第一和第二比较组不包含任何共同的像素，■确定由每个比较组收集的信号，每个比较组收集的信号对应于表示由所述组的各个像素采集的信号的值，■比较由每个比较组收集到的信号，以便确定已收集到最显著的信号的比较组，·如果与受影响像素相关联的组显示出所收集的信号大于由与所述受影响像素的相邻像素相关联的每个组收集的信号，则将所述受影响像素声明为获胜像素。每个比较组都由位于给定像素的邻域内的像素形成，给定像素是针对第一比较组的受影响像素以及针对与相邻像素相关联的第二比较组的该相邻像素。这些比较组是预定的。除非另有声明，否则每个比较组都包括根据图样来组织的像素。各个组的图样是预定的，使得不具有共同的像素。该阈值使得可以识别受影响像素是预定的阈值。有利地是，各个比较组都包括相同数量的像素。特别地，由比较组收集的信号可以是由构成所述组的每个像素产生的信号的(加权或未加权的)和。在加权的和的情况下，比较组的每个像素可以取决于所述像素和受影响像素之间的距离而被分配加权系数。当在比较期间相等时，可以使用预定义的优先规则来任意定义比较组，该比较组已从已参与了比较的比较组当中积累了最显著的信号量。根据一个实施例，比较组是根据像素的图样来组织的，并且对于两个给定的不同的像素，它们比较组的图样根据这两个像素的相对取向而变化。然后，可以取决于由被称为分配组的像素组的像素所收集的信号的值，向获胜像素分配信号值，分配组的像素包括获胜像素的相邻像素。此分配组可以相同于与获胜像素相关联的比较组。也可以在分配组中包括获胜像素的一组相邻像素。由分配组产生的信号可以是由构成所述分配组的每个像素生成的信号的(加权或未加权的)和。在加权的和的情况下，分配组的每个像素可以取决于所述像素和获胜像素之间的距离而被分配加权系数。分配组与比较组相比可以包括更多或更少的像素。附图说明当阅读通过举例方式给出的实施例的详细说明时，本专利技术将被较好地理解，并且其它优势将变得显而易见，说明由附图图示，其中：图1表示固态辐射探测器的例子；图2电子地表示了辐射探测器部件；图3a到3e使得可以图示探测器中的被比较以便确定探测器上的命中中心的像素组的例子；图4a到4e使得可以图示像素组的另一个例子；图5a到5e使得可以图示像素组的例子，其中组的图样是可变的。图6a到6e可以图示像素组的另一个例子，其中组的图样是可变的；图7a到7c和图8图示本专利技术的优点。为了清楚起见，相同的元件在不同的附图中将具有相同的标签。具体实施方式本专利技术的描述涉及具有电离辐射(特别是涉及X射线或伽马射线辐射)的探测器，其中，传感器与闪烁体相关联。也可以在半导体类型的探测器中实现本专利技术。在更为通用的方式中，本专利技术可以在拥有作为矩阵来组织的离散敏感元件的任何探测器中实现，该探测器能够检测到人们希望检测和定位的物理现象。本专利技术在物理现象经历空间分散并且可能命中若干相邻的敏感元件的时候展现出兴趣。图1在截面中示意性地表示了固态辐射探测器10的例子，固态辐射探
测器10包括与闪烁体12相关联的固态光敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理由探测器(10)的像素收集的信号的方法，每个像素能够在所述探测器受到的辐射的影响下收集到信号，其特征在于，其包括：·识别被称为受影响像素的像素(P0)，收集大于阈值(S)的信号，·定义所述受影响像素(P0)的至少一个相邻像素(P1…PN)，·并且，针对每个相邻像素(P1…PN)：■选择与所述受影响像素(P0)相关联的第一比较组(C0)和与所述相邻的像素(P1…PN)相关联的第二比较组(C1…CN)，每个比较组(C0…CN)包括多个像素，所述第一比较组和所述第二比较组不包括任何共同的像素，■确定由所述比较组(C0…CN)中的每个比较组收集的信号，由所述比较组中的每个比较组收集的信号对应于表示由所述组的各个像素收集的信号的值，■比较由每个比较组(C0)、(C1…CN)收集到的信号，以便确定已收集到最显著的信号的比较组，·如果与所述受影响像素(P0)相关联的组(C0)显示出所收集的信号大于由与所述受影响像素(P0)的相邻像素(P1)相关联的每个组(Ci)收集的信号，则将所述受影响像素(P0)声明为获胜像素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.29 FR 13605671.一种用于处理由探测器(10)的像素收集的信号的方法，每个像素能够在所述探测器受到的辐射的影响下收集到信号，其特征在于，其包括：·识别被称为受影响像素的像素(P0)，收集大于阈值(S)的信号，·定义所述受影响像素(P0)的至少一个相邻像素(P1…PN)，·并且，针对每个相邻像素(P1…PN)：■选择与所述受影响像素(P0)相关联的第一比较组(C0)和与所述相邻的像素(P1…PN)相关联的第二比较组(C1…CN)，每个比较组(C0…CN)包括多个像素，所述第一比较组和所述第二比较组不包括任何共同的像素，■确定由所述比较组(C0…CN)中的每个比较组收集的信号，由所述比较组中的每个比较组收集的信号对应于表示由所述组的各个像素收集的信号的值，■比较由每个比较组(C0)、(C1…CN)收集到的信号，以便确定已收集到最显著的信号的比较组，·如果与所述受影响像素(P0)相关联的组(C0)显示出所收集的信号大于由与所述受影响像素(P0)的相邻像素(P1)相关联的每个组(Ci)收集的信号，则将所述受影响像素(P0)声明为获胜像素。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由每个比较组(C0、C1…CN)收集的信号对应于由构成所述组的像素收集的信号的和。3.如权利要求1或2中的一项所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·哈比卜，M·阿克斯，
申请(专利权)人：原子能和辅助替代能源委员会，特里赛尔公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR