降低探測器圖像串?dāng)_的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種降低探測器圖像串?dāng)_的方法，從多個途徑抑制圖像的串?dāng)_，途徑一是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上延長了復(fù)位信號的復(fù)位時間，至少延長至最小復(fù)位時間；途徑二是在產(chǎn)生的高電平的曝光使能信號結(jié)束之后且在讀取第一行圖像信號之前，除了提供一次長的復(fù)位信號，間隔一定時間后還提供一短的復(fù)位信號，并給剩下的每行圖像信號的讀取之前都有一次短的復(fù)位信號；途徑三是在待機(jī)狀態(tài)持續(xù)提供高電平的復(fù)位信號，同時每間隔一定時間逐行接通各行薄膜晶體管，從而復(fù)位光電二極管中的暗電流；途徑四是在曝光過程中保持電荷積分運(yùn)算放大器處于復(fù)位狀態(tài)，使得與之相連的數(shù)據(jù)通道的電壓也處于一個固定的參考電壓，這樣在曝光期間避免在數(shù)據(jù)通道上產(chǎn)生感應(yīng)電荷。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種輻射探測器
，特別是涉及一種降低探測器圖像串?dāng)_的方法。
技術(shù)介紹
隨著醫(yī)療技術(shù)水平的發(fā)展，X射線平板探測器在臨床上的普及率得到大大的提高。臨床醫(yī)生對探測器系統(tǒng)得到的圖像的要求也越來越嚴(yán)苛。平板探測器替代以前的膠片暗盒和IP板成為主要放射檢查成像部件。如圖1所示，平板探測器的原理主要是通過一閃爍體層1將入射的X射線轉(zhuǎn)換為可見光，然后，通過一光電二極管陣列將可見光轉(zhuǎn)換為模擬電信號，該光電二極管陣列是由多個光電二極管2組成且按一定行數(shù)與列數(shù)以行列方式排列，最后，通過一讀出電路3將該光電二極管陣列所轉(zhuǎn)換的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行圖像顯示，而該讀出電路3具有一電荷積分運(yùn)算放大器31，其中，該讀出電路3與該光電二極管陣列中的各光電二極管2的連通與斷開是通過一薄膜晶體管陣列進(jìn)行通斷的控制，更詳而言之，該讀出電路3與該薄膜晶體管陣列之間還連接有多個數(shù)據(jù)通道，各該數(shù)據(jù)通道的數(shù)量是等于該光電二極管陣列的列數(shù)，如圖所示，在本實(shí)施例中，各該數(shù)據(jù)通道按列排列分別記為51、52、53、54，且每個數(shù)據(jù)通道是連接該讀出電路3的電荷積分運(yùn)算放大器31的，而該薄膜晶體管陣列是由分別連接各光電二極管2與所在列的數(shù)據(jù)通道的多個薄膜晶體管4所組成的，該薄膜晶體管4的數(shù)量是等于該光電二極管陣列的光電二極管21的數(shù)量，且各該薄膜晶體管4也是按該光電二極管陣列的排列以相同的行數(shù)與列數(shù)進(jìn)行排列，此外，該薄膜晶體管陣列中的各薄膜晶體管4的開關(guān)狀態(tài)是通過一TFT行掃描驅(qū)動電路6來控制的，該TFT行掃描驅(qū)動電路6具有多個分別控制各行薄膜晶體管4的開關(guān)狀態(tài)的門控制線，且各該門控制線的數(shù)量是等于該薄膜晶體管陣列的行數(shù)，如圖1所示，在本實(shí)施例中，各該門控制線按行排列分別記為61、62、63、64，另外，該探測器還具有一用來分別控制該TFT行掃描驅(qū)動電路6以及該讀出電路3的處理單元7，優(yōu)選地，該處理單元7可例如為現(xiàn)場可編程門陣列(Field－ProgrammableGateArray；FPGA)。現(xiàn)有的探測器讀取每一行像素的工作時序如圖2所示，其中，XRAY為曝光使能信號，低電平表示不響應(yīng)X射線的入射請求，高電平表示響應(yīng)X射線的入射請求；IRST為讀出電路3中的電荷積分運(yùn)算放大器31的復(fù)位信號，低電平表示電荷積分運(yùn)算放大器31兩端的復(fù)位開關(guān)打開，高電平表示電荷積分運(yùn)算放大器31兩端的復(fù)位開關(guān)關(guān)閉；TFTON為控制處于同一行的各薄膜晶體管的通斷的門信號，低電平表示斷開該行各薄膜晶體管，高電平表示接通該行各薄膜晶體管；INTG為讀出電路的積分信號，低電平表示讀出電路不積分，高電平表示讀出電路積分；Readoutstartsignal為圖像讀取信號，低電平表示不啟動圖像信號讀取操作，高電平表示啟動圖像信號讀取操作。如圖2所示，探測器在待機(jī)狀態(tài)(即沒有X射線入射的standby狀態(tài))下，XRAY信號為低電平，探測器不做任何動作，TFTON信號為低電平，薄膜晶體管處于斷開狀態(tài)，IRST信號為低電平，讀出電路3的電荷積分運(yùn)算放大器31兩端的復(fù)位開關(guān)處于打開狀態(tài)，這時候讀出電路3的電荷積分運(yùn)算放大器31一直處于自動積累電荷的過程。當(dāng)探測器有X射線入射請求且響應(yīng)X射線的入射請求時，XRAY信號為高電平，探測器的光電二極管將由閃爍體層轉(zhuǎn)換過來的可見光子進(jìn)行光電子轉(zhuǎn)換，然后讀出電路3進(jìn)行逐行讀取光電二極管所轉(zhuǎn)換的模擬電信號，讀取各行圖像信號的時序如圖2所示，先是由該處理單元7發(fā)送一個快速的高電平的IRST信號，IRST信號為短的高電平脈沖，將電荷積分運(yùn)算放大器31的兩端的復(fù)位開關(guān)關(guān)閉進(jìn)行復(fù)位，電荷積分運(yùn)算放大器31進(jìn)行放電，接著由該處理單元7發(fā)送一高電平的INTG信號給讀出電路3，控制讀出電路3進(jìn)行積分操作，緊接著，由該處理單元7發(fā)送一高電平的TFTON信號給TFT行掃描驅(qū)動電路中其中一行的門控制線，以接通對應(yīng)行的各薄膜晶體管4，這時處于該行的各光電二極管2的電荷通過對應(yīng)的薄膜晶體管4和數(shù)據(jù)通道流入讀出電路3的電荷積分運(yùn)算放大器31，通過讀出電路3的積分而讀出所在行的圖像信號。由于數(shù)據(jù)通道是直接與電荷積分運(yùn)算放大器31的一端相連，當(dāng)電荷積分運(yùn)算放大器31在探測器待機(jī)過程中持續(xù)積累電荷而達(dá)到飽和時，則電荷也會部分殘留在數(shù)據(jù)通道上，而在曝光過程，每行讀取的過程中只有一次快速復(fù)位過程，會出現(xiàn)電荷積分運(yùn)算放大器和數(shù)據(jù)通道復(fù)位不干凈的問題，如此，則會導(dǎo)致前一行的信號串?dāng)_到下一行的信號，而造成整幅圖像的信號噪聲增加；此外，在待機(jī)過程中，如果外界環(huán)境溫度較高，在光電二極管側(cè)會積蓄一定的暗電流，如果待機(jī)時間較長則積蓄的暗電流越多，在下次曝光過程中，隨著薄膜晶體管4的接通，這時光電二極管2的暗電流則會通過薄膜晶體管4和數(shù)據(jù)通道流入讀出電路3的電荷積分運(yùn)算放大器31，進(jìn)而在將暗電流產(chǎn)生的電荷殘留在數(shù)據(jù)通道和電荷積分運(yùn)算放大器31上，即使曝光過程中，會有一次復(fù)位過程，但由于復(fù)位過程極短，也會出現(xiàn)電荷積分運(yùn)算放大器和數(shù)據(jù)通道復(fù)位不干凈的問題，進(jìn)而造成數(shù)據(jù)通道上每個圖像像素的讀取都會受到殘留在電荷積分運(yùn)算放大器31和數(shù)據(jù)通道上的電荷的影響，這樣就會導(dǎo)致圖像串?dāng)_問題；再者，在曝光過程中(即產(chǎn)生高電平的曝光使能信號階段)，探測器的光電二極管即將由閃爍體層轉(zhuǎn)換過來的可見光子進(jìn)行光電子轉(zhuǎn)換，此時，光電二極管處于積分狀態(tài)，如圖2所示，在曝光過程中，TFTON信號為低電平，薄膜晶體管4是保持?jǐn)嚅_的狀態(tài)，使得光電二極管和讀出電路的電荷積分運(yùn)算放大器處于斷開連接的狀態(tài)，隨著光電二極管產(chǎn)生的光電子的增加，其電荷會漏到數(shù)據(jù)通道上，同時，數(shù)據(jù)通道上的電容與光電二極管的結(jié)電容會產(chǎn)生感應(yīng)電荷，而在曝光過程，每行圖像信號讀取的過程中只有一次快速復(fù)位過程，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)通道復(fù)位不干凈的問題，則這些殘留的感應(yīng)電荷會對信號產(chǎn)生串?dāng)_的影響。因此，有必要提出一種克服現(xiàn)有技術(shù)種種缺失的降低探測器圖像串?dāng)_的方法，以切實(shí)有效地防止復(fù)位不到位殘余電荷清楚不干凈而導(dǎo)致圖像串?dāng)_的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本專利技術(shù)的目的在于提供一種降低探測器圖像串?dāng)_的方法，以切實(shí)有效地防止復(fù)位不到位殘余電荷清楚不干凈而導(dǎo)致圖像串?dāng)_的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專利技術(shù)提供一種降低探測器圖像串?dāng)_的方法，其中，所述探測器包括一將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍體層、一由可將可見光轉(zhuǎn)換成模擬電信號的多個光電二極管組成且按一定行數(shù)與列數(shù)以行列方式排列的光電二極管陣列、一將所述模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號且具有一電荷積分運(yùn)算放大器的讀出電路、多條連接所述電荷積分運(yùn)算放大器且數(shù)量是對應(yīng)所述光電二極管陣列的列數(shù)的數(shù)據(jù)通道、一由分別連接各光電二極管與所在列的數(shù)據(jù)通道的多個薄膜晶體管組成且薄膜晶體管的數(shù)量是對應(yīng)所述光電二極管的數(shù)量的薄膜晶體管陣列、一控制所述薄膜晶體管陣列中的各薄膜晶體管的開關(guān)狀態(tài)的TFT行掃描驅(qū)動電路以及一分別控制所述TFT行掃描驅(qū)動電路以及讀出電路的處理單元，而所述TFT行掃描驅(qū)動電路具有多個分別控制各行薄膜晶體管的開關(guān)狀態(tài)的門控制線，且門控制線的數(shù)量對應(yīng)所述薄膜晶體管陣列的行數(shù)，其特征在于，所述降低探測器圖像串?dāng)_的方法包括：1)當(dāng)透過所述處理單元響應(yīng)X射線的入射請求時，即產(chǎn)生一高電平的曝光使能信號，在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種降低探測器圖像串?dāng)_的方法，其中，所述探測器包括一將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍體層、一由可將可見光轉(zhuǎn)換成模擬電信號的多個光電二極管組成且按一定行數(shù)與列數(shù)以行列方式排列的光電二極管陣列、一將所述模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號且具有一電荷積分運(yùn)算放大器的讀出電路、多條連接所述電荷積分運(yùn)算放大器且數(shù)量是對應(yīng)所述光電二極管陣列的列數(shù)的數(shù)據(jù)通道、一由分別連接各光電二極管與所在列的數(shù)據(jù)通道的多個薄膜晶體管組成且薄膜晶體管的數(shù)量是對應(yīng)所述光電二極管的數(shù)量的薄膜晶體管陣列、一控制所述薄膜晶體管陣列中的各薄膜晶體管的開關(guān)狀態(tài)的TFT行掃描驅(qū)動電路以及一分別控制所述TFT行掃描驅(qū)動電路以及讀出電路的處理單元，而所述TFT行掃描驅(qū)動電路具有多個分別控制各行薄膜晶體管的開關(guān)狀態(tài)的門控制線，且門控制線的數(shù)量對應(yīng)所述薄膜晶體管陣列的行數(shù)，其特征在于，所述降低探測器圖像串?dāng)_的方法包括：1)當(dāng)透過所述處理單元響應(yīng)X射線的入射請求時，即產(chǎn)生一高電平的曝光使能信號，在高電平的曝光使能信號結(jié)束后，即觸發(fā)產(chǎn)生一高電平的圖像讀取信號，以啟動讀出電路逐行進(jìn)行圖像信號的讀取；其中，所述逐行進(jìn)行圖像信號的讀取步驟包括：2?1)在產(chǎn)生所述高電平的圖像讀取信號的同時，即透過所述處理單元開始第一行圖像信號的讀取，即發(fā)送一具有一特定時長的高電平的復(fù)位信號給讀出電路的電荷積分運(yùn)算放大器，其中，所述特定時長是大于或等于一最小復(fù)位時間，所述最小復(fù)位時間是根據(jù)復(fù)位電荷的總量除以復(fù)位電流得到的；2?2)透過所述處理單元在所述高電平的復(fù)位信號結(jié)束后，發(fā)送一高電平的積分信號給讀出電路，緊接著發(fā)送一高電平的門信號給TFT行掃描驅(qū)動電路中處于第一行的門控制線，以接通處于第一行的各薄膜晶體管，而將處于第一行的各光電二極管與對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道連通，進(jìn)而連通讀出電路，以讀出第一行圖像信號；2?3)透過所述處理單元在所述高電平的積分信號結(jié)束后，發(fā)送所述高電平的復(fù)位信號給讀出電路的電荷積分運(yùn)算放大器；2?4)透過所述處理單元在所述高電平的復(fù)位信號結(jié)束后，發(fā)送一高電平的積分信號給讀出電路，緊接著發(fā)送一高電平的門信號給TFT行掃描驅(qū)動電路中處于下一行的門控制線，以接通處于所在行的各薄膜晶體管，而將處于所在行的各光電二極管與對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道連通，進(jìn)而連通讀出電路，以讀出所在行的圖像信號；以及2?5)透過所述處理單元判斷是否所有行的圖像信號都讀出，若否，則返回步驟2?3)，若是，則結(jié)束本次圖像信號的讀取過程。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種降低探測器圖像串?dāng)_的方法，其中，所述探測器包括一將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍體層、一由可將可見光轉(zhuǎn)換成模擬電信號的多個光電二極管組成且按一定行數(shù)與列數(shù)以行列方式排列的光電二極管陣列、一將所述模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號且具有一電荷積分運(yùn)算放大器的讀出電路、多條連接所述電荷積分運(yùn)算放大器且數(shù)量是對應(yīng)所述光電二極管陣列的列數(shù)的數(shù)據(jù)通道、一由分別連接各光電二極管與所在列的數(shù)據(jù)通道的多個薄膜晶體管組成且薄膜晶體管的數(shù)量是對應(yīng)所述光電二極管的數(shù)量的薄膜晶體管陣列、一控制所述薄膜晶體管陣列中的各薄膜晶體管的開關(guān)狀態(tài)的TFT行掃描驅(qū)動電路以及一分別控制所述TFT行掃描驅(qū)動電路以及讀出電路的處理單元，而所述TFT行掃描驅(qū)動電路具有多個分別控制各行薄膜晶體管的開關(guān)狀態(tài)的門控制線，且門控制線的數(shù)量對應(yīng)所述薄膜晶體管陣列的行數(shù)，其特征在于，所述降低探測器圖像串?dāng)_的方法包括：1)當(dāng)透過所述處理單元響應(yīng)X射線的入射請求時，即產(chǎn)生一高電平的曝光使能信號，在高電平的曝光使能信號結(jié)束后，即觸發(fā)產(chǎn)生一高電平的圖像讀取信號，以啟動讀出電路逐行進(jìn)行圖像信號的讀取；其中，所述逐行進(jìn)行圖像信號的讀取步驟包括：2-1)在產(chǎn)生所述高電平的圖像讀取信號的同時，即透過所述處理單元開始第一行圖像信號的讀取，即發(fā)送一具有一特定時長的高電平的復(fù)位信號給讀出電路的電荷積分運(yùn)算放大器，其中，所述特定時長是大于或等于一最小復(fù)位時間，所述最小復(fù)位時間是根據(jù)復(fù)位電荷的總量除以復(fù)位電流得到的；2-2)透過所述處理單元在所述高電平的復(fù)位信號結(jié)束后，發(fā)送一高電平的積分信號給讀出電路，緊接著發(fā)送一高電平的門信號給TFT行掃描驅(qū)動電路中處于第一行的門控制線，以接通處于第一行的各薄膜晶體管，而將處于第一行的各光電二極管與對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道連通，進(jìn)而連通讀出電路，以讀出第一行圖像信號；2-3)透過所述處理單元在所述高電平的積分信號結(jié)束后，發(fā)送所述高電平的復(fù)位信號給讀出電路的電荷積分運(yùn)算放大器；2-4)透過所述處理單元在所述高電平的復(fù)位信號結(jié)束后，發(fā)送一高電平的積分信號給讀出電路，緊接著發(fā)送一高電平的門信號給TFT行掃描驅(qū)動電路中處于下一行的門控制線，以接通處于所在行的各薄膜晶體管，而將處于所在行的各光電二極管與對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道連通，進(jìn)而連通讀出電路，以讀出所在行的圖像信號；以及2-5)透過所述處理單元判斷是否所有行的圖像信號都讀出，若否，則返回步驟2-3)，若是，則結(jié)束本次圖像信號的讀取過程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低探測器圖像串?dāng)_的方法，其特征在于：所述處理單元為現(xiàn)場可編程門陣列。3.一種降低探測器圖像串?dāng)_的方法，其中，所述探測器包括一將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍體層、一由可將可見光轉(zhuǎn)換成模擬電信號的多個光電二極管組成且按行列方式排列的光電二極管陣列、一將所述模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號且具有一電荷積分運(yùn)算放大器的讀出電路、多條連接所述電荷積分運(yùn)算放大器且數(shù)量是對應(yīng)所述光電二極管陣列的列數(shù)的數(shù)據(jù)通道、一由分別連接各光電二極管與所在列的數(shù)據(jù)通道的多個薄膜晶體管組成且薄膜晶體管的數(shù)量是對應(yīng)所述光電二極管的數(shù)量的薄膜晶體管陣列、一控制所述薄膜晶體管陣列中的各薄膜晶體管的開關(guān)狀態(tài)的TFT行掃描驅(qū)動電路以及一分別控制所述TFT行掃描驅(qū)動電路以及讀出電路的處理單元，而所述TFT行掃描驅(qū)動電路具有多個分別控制各行薄膜晶體管的開關(guān)狀態(tài)的門控制線，且門控制線的數(shù)量對應(yīng)所述薄膜晶體管陣列的行數(shù)，其特征在于，所述降低探測器圖像串?dāng)_的方法包括：1)當(dāng)透過所述處理單元響應(yīng)X射線的入射請求時，即產(chǎn)生一高電平的曝光使能信號，在所述高電平的曝光使能信號結(jié)束后，即觸發(fā)產(chǎn)生一高電平的圖像讀取信號，以啟動讀出電路逐行進(jìn)行圖像信號的讀取；其中，所述逐行進(jìn)行圖像信號的讀取步驟包括：2-1)在產(chǎn)生所述高電平的圖像讀取信號的同時，即透過所述處理單元開始第一行圖像信號的讀取，即發(fā)送一具有一第一時長的高電平的第一復(fù)位信號給讀出電路的電荷積分運(yùn)算放大器，其中，所述第一時長是大于或等于一最小復(fù)位時間，所述最小復(fù)位時間是根據(jù)復(fù)位電荷的總量除以復(fù)位電流得到的；2-2)透過所述處理單元在所述高電平的第一復(fù)位信號結(jié)束后，間隔一第一時間之后，發(fā)送一具有一第二時長的高電平的第二復(fù)位信號給讀出電路的電荷積分運(yùn)算放大器，其中，所述第二時長小于所述第一時長；2-3)透過所述處理單元在所述高電平的第二復(fù)位信號結(jié)束后，發(fā)送一高電平的積分信號給讀出電路，緊接著發(fā)送一高電平的門信號給TFT行掃描驅(qū)動電路中處于第一行的門控制線，以接通處于第一行的各薄膜晶體管，而將處于第一行的各光電二極管與對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道連通，進(jìn)而連通讀出電路，以讀出第一行圖像信號；2-4)透過所述處理單元在所述高電平的積分信號結(jié)束后，發(fā)送所述高電平的第二復(fù)位信號給讀出電路的電荷積分運(yùn)算放大器；2-5)透過所述處理單元在所述高電平的第二復(fù)位信號結(jié)束后，發(fā)送一高電平的積分信號給讀出電路，緊接著發(fā)送一高電平的門信號給TFT行掃描驅(qū)動電路中處于下一行的門控制線，以接通處于所在行的各薄膜晶體管，而將處于所在行的各光電二極管與對應(yīng)的數(shù)據(jù)通道連通，進(jìn)而連通讀出電路，以讀出所在行的圖像信號；以及2-6)透過所述處理單元判斷是否所有行的圖像信號都讀出，若否，則返回步驟2-4)，若是，則結(jié)束本次圖像信號的讀取過程。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降低探測器圖像串?dāng)_的方法，其特征在于：所述處理單...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃細(xì)平，金利波，方志強(qiáng)，郁凱峰，
申請(專利權(quán))人：奕瑞影像科技太倉有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32