组合成像阵列和条及像素噪声消除系统技术方案

一些系统实施方案包括多个：像素；耦接到像素的数据线；将像素耦接到数据线的开关；耦接到数据线的读出电路。系统还包括耦接到读出电路的控制逻辑，所述控制逻辑被配置来，针对像素中的一个：在对应开关处于断开状态时获取像素的第一值；重置对应于像素的对应读出电路；在重置读出电路之后获取像素的第二值；接通对应开关；在接通对应开关之后获取像素的第三值；并且将所述值组合成组合像素值。一些系统实施方案包括：外壳；外壳中的成像阵列；外壳中的成像条；耦接到成像阵列的第一读出电路；耦接到成像条的第二读出电路；以及耦接到第一读出电路和第二读出电路并且被配置来响应于第一和第二读出电路中的至少一者而生成图像数据的公共电子器件。数据的公共电子器件。数据的公共电子器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合成像阵列和条及像素噪声消除系统
[0001]x射线成像阵列可用于响应于入射x射线而生成二维图像或视频。成像条可围绕轴摇摄以生成全景图像。
[0002]噪声可能累积在成像阵列的像素中。虽然各种技术诸如相关双采样可减少或除去由于从像素到图像的链中的其他部件引起的噪声，但像素本身的噪声可能仍然存在。
附图说明
[0003]图1是根据一些实施方案的包括成像阵列和成像条的成像系统的框图。
[0004]图2是根据一些实施方案的成像系统的操作的流程图。
[0005]图3是根据一些实施方案的包括基板的成像系统的框图。
[0006]图4是根据一些实施方案的具有单独行驱动器的成像系统的框图。
[0007]图5是根据一些实施方案的成像系统的框图，其中成像条是成像阵列的子集。
[0008]图6是根据一些实施方案的具有拆分的数据线的成像系统的框图。
[0009]图7A
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图7B是根据一些实施方案的具有可选择性耦接的拆分的数据线的成像系统的框图。
[0010]图8A
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图8B是根据一些实施方案的具有多条数据线的成像系统的框图。
[0011]图9A是根据一些实施方案的成像系统中的像素和相关联的电子器件的框图。
[0012]图9B是根据一些实施方案的成像系统中的成像阵列和相关联的电子器件的框图。
[0013]图10是双采样操作的时序图。
[0014]图11A是根据一些实施方案的时序图。
[0015]图11B是根据一些实施方案的成像系统的操作的流程图。
[0016]图12A是根据一些实施方案的时序图。
[0017]图12B是根据一些实施方案的成像系统的操作的流程图。
[0018]图13A是根据一些实施方案的时序图。
[0019]图13B是根据一些实施方案的成像系统的操作的流程图。
[0020]图13C是根据一些其他实施方案的时序图。
[0021]图13D是根据一些其他实施方案的时序图。
[0022]图14是根据一些实施方案的操作成像系统的技术的流程图。
[0023]图15是根据一些实施方案的2D x射线成像系统的框图。
具体实施方式
[0024]一些实施方案与包括成像阵列和成像条的成像系统相关。所述系统可在不同模式下操作，以使用成像阵列获取二维(2D)图像并且使用成像条获取全景图像。
[0025]用在牙科面板中的成像系统可执行全景成像操作，其中当检测器围绕患者头部旋转时成像条被照射。该成像条可集成为大幅面平板检测器的一部分。通过快速扫描检测器的未使用的行(此操作称为“刷洗”)并且仅打开面板的特定行以进行图像读出来生成图像。此方法受到两个问题的困扰。首先，帧速率受刷洗未使用像素所需时间的限制。其次，在特
定应用诸如医学成像中，成像可能受剂量率限制，并且因此由于更低的可用信号，背景电子噪声具有对图像质量更大的影响。
[0026]通常，阵列的大小可约为16x 16厘米(cm)，其中像素大小大约为100微米(μm)。像素矩阵由一组栅极驱动器寻址，并且由一组正交的读出电荷放大器读出。全尺寸图像可通过顺序开启每行TFT并且同时读出阵列的每条数据线上的像素电荷来获取。对于全景模式，行驱动器被控制以快速扫描矩阵的第一部分直到成像条的第一行。行驱动器被控制以在可能是约60
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100行的成像条的行的持续时间内减慢到正常读出速率，并且然后快速扫描其余栅极线以刷洗成像器的其余部分。电荷读出通常使用每个像素的栅极接通脉冲由前一行像素的栅极截止脉冲补偿的时序来执行。其他读出方法是可能的，但此途径可增大栅极接通时间以减少滞后并且提供相对平坦的暗图像。由于数据线的相对长的长度，电荷放大器被设定为高功率以便最小化来自数据线电容的噪声。
[0027]如以下将进一步详细描述的，实施方案包括成像阵列和成像条的不同配置。在一些实施方案中，单独成像阵列和单独成像条可设置在同一外壳中并且共享公共电子器件。在其他实施方案中，成像阵列和成像条可设置在同一基板上。在其他实施方案中，成像条可以是成像阵列的子集，其中在成像阵列内具有各种连接配置。
[0028]图1是根据一些实施方案的包括成像阵列和成像条的成像系统的框图。成像系统100包括成像阵列102和成像条104。成像阵列102和成像条104设置在同一外壳110中。
[0029]成像阵列102可以是二维(2D)像素阵列。例如，成像阵列102可包括1600x 1600像素阵列。虽然已经使用在行和列中具有相同数目的像素的成像阵列102作为示例，但是在其他实施方案中，行和列的数目可有所不同。虽然已经使用特定数量的像素作为示例，但是在其他实施方案中，像素数量可有所不同。以像素为单位的较短尺寸与较长尺寸的纵横比大于0.3、0.5、0.75等或者等于1。
[0030]成像条(或线性成像阵列或线性阵列)104是具有相对低纵横比的像素阵列，其可以是或可以不是2D阵列。例如，成像条104可包括1像素
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1600像素的阵列。在其他实施方案中，成像条104可包括大约80像素
×
1600像素的阵列。在其他实施方案中，较短尺寸与较长尺寸的纵横比小于约0.05、0.1或0.3。
[0031]成像阵列102和成像条104可基于相同、相似或不同的技术。例如，成像阵列102可包括基于非晶硅(a
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Si)的阵列，而成像条可基于更高成本和/或更高分辨率的互补金属氧化物半导体(CMOS)、铟镓锌氧化物(IGZO)或光子计数技术，诸如碲化镉(CdTe)、碲锌镉(CdZnTe或CZT)、硒光电检测器等。在一些实施方案中，成像阵列102和成像条104中的一者或两者可基于IGZO。
[0032]在一些实施方案中，成像阵列102和成像条104中的一者或两者可与一个或多个闪烁体相关联。一个或多个闪烁体可包含多种材料，其被配置来将x射线光子转换成可由对应成像阵列102或成像条104检测的光子。例如，闪烁体可包含碘化铯(CsI)、钨酸镉(CdWO4)、聚乙烯甲苯(PVT)等。闪烁体的其他示例包括硫氧化钆(Gd2O2S；GOS；Gadox)、掺有铽的硫氧化钆(Gd2O2S:Tb)等。在一些实施方案中，成像阵列102和成像条中的一者或两者可不包括闪烁体，但可包括包含CdTe、CdZnTe或CZT、硒等的直接转换材料。
[0033]成像阵列102和成像条104的像素可相同、相似或不同。像素的大小、布局、间距、内部部件、内部电连接等中的一者或多者可相同或不同。例如，成像阵列102可包括50微米(μ
m)像素以获得更好的单次拍摄准确性，而成像条104可具有100μm像素以获得更好的信噪比和/或更快的速度。在另一示例中，成像阵列102和成像条104中的一者可具有1T像素而另一者具有4T像素。虽然已经使用像素之间的差异的特定示例作为示例，但是在其他实施方案中，像素可具有其他差异。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：多个像素；多条数据线，所述多条数据线耦接到所述像素；多个开关，所述多个开关将所述像素耦接到所述数据线；多个读出电路，所述多个读出电路耦接到所述数据线；控制逻辑，所述控制逻辑耦接到所述读出电路，所述控制逻辑被配置来，针对所述像素中的一个像素：当对应开关处于断开状态时获取所述像素的第一值；重置对应于所述像素的对应读出电路；在重置所述读出电路之后获取所述像素的第二值；接通所述对应开关；在接通所述对应开关之后获取所述像素的第三值；并且将所述第一值、所述第二值和所述第三值组合成所述像素的组合值。2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置来，针对所述像素中的所述一个像素：存储基于所述第一值的所述像素的存储值；并且将所述第二值、所述第三值和所述存储值组合成所述像素的所述组合值。3.如权利要求1所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置来，针对所述像素中的所述一个像素：在获取所述像素的所述第一值之前：重置所述对应读出电路；并且在所述对应开关处于接通状态时获取所述像素的第四值；并且将所述第一值、所述第二值、所述第三值和所述第四值组合成所述像素的所述组合值。4.如权利要求3所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置来，针对所述像素中的所述一个像素：将所述第三值减去所述第二值与所述第一值减去所述第四值相加，以将所述第一值、所述第二值、所述第三值和所述第四值组合成所述像素的所述组合值。5.如权利要求3所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置来，针对所述像素中的所述一个像素：将所述第一值和所述第四值组合成第一相关值；将所述第二值和所述第三值组合成第二相关值；并且将所述第一相关值和所述第二相关值组合成所述像素的所述组合值。6.如权利要求1
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5中任一项所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置来，针对所述像素中的所述一个像素：在不重置所述对应读出电路的情况下获取用于后续帧的所述像素的所述第一值。7.如权利要求1所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置来，针对所述像素中的所述一个像素：从所述第三值减去所述第一值和所述第二值，以将所述第一值、所述第二值和所述第三值组合成所述像素的所述组合值。
8.如权利要求1
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7中任一项所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置来，针对所述像素中的所述一个像素：在以下模式之间切换：第一操作模式，在所述第一操作模式中，所述第一值、所述第二值和所述第三值被组合成所述像素的所述组合值；以及第二操作模式，在所述第二操作模式中，所述第二值和所述第三值被组合成所述像素的所述组合值，并且在所述对应开关处于所述断开状态时不执行获取所述像素的所述第一值。9.如权利要求1
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8中任一项所述的系统，其还包括：x射线源，所述x射线源被配置来生成x射线束；检测器，所述检测器包括所述像素并且被设置为接收所述x射线束。10.一种方法，其包括：当开关处于断开状态时，使用读出电路获取通过所述开关耦接到数据线的像素的第一值；重置所述读出电路；在重置所述读出电路之后获取所述像素的第二值；接通所述开关；在接通所述开关之后获取所述像素的第三值；并且将所述第一值、所述第二值和所述第三值组合成所述像素的组合值。11.如权利要求10所述的方法，其还包括：存储基于所述第一值的所述像素的存储值；并且其中将所述第一值、所述第二值和所述第三值组合成所述像素的所述组合值包括：将所述第二值、所述第三值和所述存储值组合成所述像素的所述组合值。12.如权利要求10所述的方法，其还包括：在获取所述像素的所述第一值之前：重置所述读出电路；并且在所述开关处于接通状态时获取所述像素的第四值；并且其中将所述第一值、所述第二值和所述第三值组合成所述像素的所述组合值包括：将所述第一值、所述第二值、所述第三值和所述第四值组合成所述像素的所述组合值。13.如权利要求12所述的方法，其中将所述第一值、所述第二值、所述第三值和所述第四值组合成所述像素的所述组合值包括：将所述第三值减去所述第二值与所述第一值减去所述第四值相加。14.如权利要求12所述的方法，其还包括：将所述第一值和所述第四值组合成第一相关值；将所述第二值和所述第三值组合成第二相关值；并且将所述第一相关值和所述第二相关值组合成所述像素的所述组合值。15.如权利要求10
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14中任一项所述的方法，其还包括：在不重置所述对应读出电路的情况下获取用于后续帧的所述像素的所述第一值。16.如权利要求10所述的方法，其中将所述第一值、所述第二值和所述第三值组合成所
述像素的所述组合值包括：从所述第三值中减去所述第一值和所述第二值。17.如权利要求10
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16中任一项所述的方法，其还包括：在以下模式之间切换：第一操作模式，在所述第一操作模式中，所述第一值、所述第二值和所述第三值被组合成所述像素的所述组合值；以及第二操作模式，在所述第二操作模式中，所述第二值...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：万睿视影像有限公司，
类型：发明
国别省市：