全视野曝光探测的图像传感器及其全视野曝光探测方法技术

本发明专利技术提供一种全视野曝光探测的图像传感器及其全视野曝光探测方法，所述图像传感器包括：驱动电路，与图像传感器面板连接，用于驱动图像传感器面板中开关的通断；图像传感器面板，分别与曝光探测电路及读出电路连接，在非图像读出状态，将多条并联信号线上的漏电流汇总后输出到曝光探测电路，在图像读出状态，将图像信号输出到读出电路；曝光探测电路，根据输出的漏电流判断图像传感器的曝光状态；读出电路，根据图像信号读出被测物体的图像。通过本发明专利技术提供的全视野曝光探测的图像传感器及其全视野曝光探测方法，解决了现有的自动曝光探测技术对曝光探测器的灵敏度要求极高、实现方式复杂、及由于结构区域限制无法准确探测曝光信号的问题。

【技术实现步骤摘要】
全视野曝光探测的图像传感器及其全视野曝光探测方法
本专利技术涉及图像传感领域，特别是涉及一种全视野曝光探测的图像传感器及其全视野曝光探测方法。
技术介绍
不论在工业无损探伤领域还是医疗领域或宠物市场等领域，X光摄影越来越多的要求X光探测器具备自动感知X光曝光并实现采集的功能。通过这项功能能够大大简化摄影系统的连接，降低复杂度和成本，同时也降低操作者的操作难度。由于现有图像传感器阵列一般仅针对捕获一定曝光时常下的X光图像，对曝光起始段微弱剂量率的检测灵敏度不足，响应速度也较慢，所以要实现自动感知X光曝光功能一般需要在X光图像传感器阵列后放置一组或者多组高灵敏的光传感器(后称曝光传感器)，如图1所示。利用这些灵敏度非常高的传感器探知X光曝光起始时的辐射信号，从而向系统传递X光曝光开始的信息，实现自动X光曝光探知功能。但这种方式仅利用了图像传感器阵列吸收后剩下的残余光线，因此对于曝光传感器的灵敏度要求极高，需要较为复杂的实现方式保证高灵敏度和抗干扰能力，同时由于曝光传感器的有效探测器面积以及实际安装中遇到的结构限制等问题，这种方式仅能对图像传感器的部分区域进行监测，当出现曝光区域偏离曝光传感器有效监测区域时，可能无法准确探测曝光信号。鉴于此，有必要设计一种新的全视野曝光探测的图像传感器及其全视野曝光探测方法用以解决上述技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种全视野曝光探测的图像传感器及其全视野曝光探测方法，用于解决现有的自动曝光探测技术对曝光探测器的灵敏度要求极高、实现方式复杂、及由于结构区域限制无法准确探测曝光信号的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种全视野曝光探测的图像传感器，所述图像传感器包括：驱动电路，通过开关驱动线与图像传感器面板连接，用于驱动所述图像传感器面板中开关的导通与关断；图像传感器面板，分别与曝光探测电路及读出电路连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述图像传感器面板将多条并联信号线上的漏电流汇总后输出到所述曝光探测电路，其中，当所述图像传感器开始曝光时，所述图像传感器面板探测带有被测物体信息的光信号，并将其转换为图像信号进行存储；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述图像传感器面板将所述图像信号输出到所述读出电路；曝光探测电路，与所述图像传感器面板连接，用于根据所述图像传感器面板输出的漏电流判断所述图像传感器的曝光状态；读出电路，与所述图像传感器面板连接，用于根据所述图像传感器面板输出的图像信号读出被测物体的图像。优选地，所述图像传感器面板包括：光电二极管阵列，用于探测带有被测物体信息的光信号，并将其转换为图像信号进行存储；控制开关阵列，与所述驱动电路及光电二极管阵列连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述控制开关阵列为关断状态；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述控制开关阵列为导通状态，用于传输所述光电二极管阵列中存储的图像信号；第一信号总线开关阵列，其输入端通过多条并联信号线与所述控制开关阵列连接，输出端与所述曝光探测电路连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述第一信号总线开关阵列导通，并将所述控制开关阵列产生的漏电流汇总后输出到所述曝光探测电路；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述第一信号总线开关阵列关断；第二信号总线开关阵列，其输入端通过多条并联信号线与所述控制开关阵列连接，输出端与所述读出电路连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述第二信号总线开关阵列关断；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述第二信号总线开关阵列导通，并将所述图像信号输出到所述读出电路。优选地，所述光电二极管阵列包括多个光电二极管，其中，所述光电二极管的正极接偏置电压，负极与所述控制开关阵列连接。优选地，所述控制开关阵列包括多个TFT晶体管，其中，所述TFT晶体管的栅极通过开关驱动线与所述驱动电路连接，第一电极通过信号线分别与第一信号总线开关阵列及第二信号总线开关阵列连接，第二电极与所述光电二极管阵列连接。优选地，所述第一信号总线开关阵列包括多个并联的TFT晶体管，多个TFT晶体管的第一电极并联，并与所述曝光探测电路连接，其中，所述TFT晶体管的栅极通过开关驱动线与所述驱动电路连接，第二电极通过信号线与所述控制开关阵列连接。优选地，所述第二信号总线开关阵列包括多个TFT晶体管，其中，所述TFT晶体管的栅极通过开关驱动线与所述驱动电路连接，第一电极通过信号线与所述控制开关阵列连接，第二电极与所述读出电路连接。优选地，所述TFT晶体管为NMOS晶体管或PMOS晶体管中的一种。优选地，所述曝光探测电路包括与所述第一信号总线开关阵列连接的第一缓冲器，与所述第一缓冲器并联的第一电容，及与所述第一缓冲器并联的第一开关。优选地，所述读出电路包括多个读出单元，其中，所述读出单元包括与所述第二信号总线开关阵列连接的第二缓冲器，及与所述第二缓冲器并联的第二电容。本专利技术还提供一种全视野曝光探测方法，所述全视野曝光探测方法包括：1)当图像传感器处于未曝光状态时，控制开关阵列关断，第一信号总线开关阵列导通，第二信号总线开关阵列关断，控制开关阵列产生的漏电流经第一信号总线开关阵列汇总后流入曝光探测电路，所述曝光探测电路测得此时的漏电流为信号本底；2)当所述图像传感器开始曝光时，控制开关阵列的漏电流增大，并经第一信号总线开关阵列汇总后流入曝光探测电路，所述曝光探测电路测得此时的漏电流与信号本底的变化量，并与第一阈值进行比较，当该变化量高于第一阈值时，所述曝光探测电路输出曝光起始信号，同时，光电二极管阵列探测带有被测物体信息的光信号，并将其转换为图像信号进行存储；之后所述图像传感器进入曝光阶段，此时所述曝光探测电路测得此时的漏电流为曝光漏电流；3)当所述图像传感器曝光结束时，所述曝光探测电路测得此时的漏电流相对于曝光漏电流的减少量，并与第二阈值进行比较，当该减少量高于第二阈值时，所述曝光探测电路输出曝光结束信号，然后，第一信号总线开关阵列关断；4)当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述第二信号总线开关阵列导通，所述控制开关阵列中各开关依次打开，光电二级管阵列中存储的图像信号经信号线流入到读出电路，所述读出电路根据图像信号读出被测物体的图像。如上所述，本专利技术的全视野曝光探测的图像传感器及其全视野曝光探测方法，具有以下有益效果：1.本专利技术所述图像传感器通过第一信号总线开关阵列的设计，将控制开关阵列中产生的漏电流汇总后输入到曝光探测电路，大大提高了探测灵敏度。2.本专利技术所述图像传感器通过第一信号总线开关阵列、及第二信号总线开关阵列的设计，控制电荷流向，在实现曝光探测功能的同时，避免了读出图像时各信号线之间的串扰。3.通过本专利技术所述图像传感器进行曝光探测时，可实现任意位置的曝光探测，即实现全视野曝光探测。附图说明图1显示为现有实现曝光探测的图像传感器的结构示意图。图2显示为本专利技术所述图像传感器的电路图。图3显示为本专利技术所述图像传感器的开关控制时序图。图4显示为本专利技术所述全视野曝光探测方法的流程图。元件标号说明1闪烁体2传感器阵列3消背散射层4曝光传感器5驱动电路6图像传感器面板61光电二极管阵列62控制开关阵列63第一信号总线开关阵列64第二信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全视野曝光探测的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：驱动电路，通过开关驱动线与图像传感器面板连接，用于驱动所述图像传感器面板中开关的导通与关断；图像传感器面板，分别与曝光探测电路及读出电路连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述图像传感器面板将多条并联信号线上的漏电流汇总后输出到所述曝光探测电路，其中，当所述图像传感器开始曝光时，所述图像传感器面板探测带有被测物体信息的光信号，并将其转换为图像信号进行存储；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述图像传感器面板将所述图像信号输出到所述读出电路；曝光探测电路，与所述图像传感器面板连接，用于根据所述图像传感器面板输出的漏电流判断所述图像传感器的曝光状态；读出电路，与所述图像传感器面板连接，用于根据所述图像传感器面板输出的图像信号读出被测物体的图像。

【技术特征摘要】
1.一种全视野曝光探测的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：驱动电路，通过开关驱动线与图像传感器面板连接，用于驱动所述图像传感器面板中开关的导通与关断；图像传感器面板，分别与曝光探测电路及读出电路连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述图像传感器面板将多条并联信号线上的漏电流汇总后输出到所述曝光探测电路，其中，当所述图像传感器开始曝光时，所述图像传感器面板探测带有被测物体信息的光信号，并将其转换为图像信号进行存储；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述图像传感器面板将所述图像信号输出到所述读出电路；曝光探测电路，与所述图像传感器面板连接，用于根据所述图像传感器面板输出的漏电流判断所述图像传感器的曝光状态；读出电路，与所述图像传感器面板连接，用于根据所述图像传感器面板输出的图像信号读出被测物体的图像。2.根据权利要求1所述的全视野曝光探测的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器面板包括：光电二极管阵列，用于探测带有被测物体信息的光信号，并将其转换为图像信号进行存储；控制开关阵列，与所述驱动电路及光电二极管阵列连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述控制开关阵列为关断状态；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述控制开关阵列为导通状态，用于传输所述光电二极管阵列中存储的图像信号；第一信号总线开关阵列，其输入端通过多条并联信号线与所述控制开关阵列连接，输出端与所述曝光探测电路连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述第一信号总线开关阵列导通，并将所述控制开关阵列产生的漏电流汇总后输出到所述曝光探测电路；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述第一信号总线开关阵列关断；第二信号总线开关阵列，其输入端通过多条并联信号线与所述控制开关阵列连接，输出端与所述读出电路连接，当所述图像传感器处于非图像读出状态时，所述第二信号总线开关阵列关断；当所述图像传感器处于图像读出状态时，所述第二信号总线开关阵列导通，并将所述图像信号输出到所述读出电路。3.根据权利要求2所述的全视野曝光探测的图像传感器，其特征在于，所述光电二极管阵列包括多个光电二极管，其中，所述光电二极管的正极接偏置电压，负极与所述控制开关阵列连接。4.根据权利要求2所述的全视野曝光探测的图像传感器，其特征在于，所述控制开关阵列包括多个TFT晶体管，其中，所述TFT晶体管的栅极通过开关驱动线与所述驱动电路连接，第一电极通过信号线分别与第一信号总线开关阵列及第二信号总线开关阵列连接，第二电极与所述光电二极管阵列连接。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翌敏，
申请(专利权)人：奕瑞影像科技太仓有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32