CN102405640A - 用于校正通过光敏点阵列获得的图像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于校正通过光敏点阵列获得的图像的方法。当阵列受到电磁干扰时，所述方法特别有用。根据本发明，校正方法包括逐行读取阵列的第一步骤(E₂)。每一行的第一读取期间的信号读取代表阵列暴露于可见光辐射之后累积的电荷，对于阵列的每一列，可以形成离散信号X(n)。第二读取期间的信号读取代表在未曝光情况下累积的电荷，对于阵列的每一列，形成离散信号OF(n)。在方法的第二步骤(E₃)中，确定与未曝光的情况下在第一读取期间形成的信号OF(n)基本对应的信号OFX(n)，在第三步骤(E₄)中，从信号X(n)中逐列减去信号OFX(n)。

Description

用于校正通过光敏点阵列获得的图像的方法

技术领域

本发明涉及一种用于校正通过包括光敏点阵列的光敏器件获得的图像的方法，所述光敏点例如是通过用于沉积半导体材料的技术制成的。其主要应用于但不限于用于探测放射线图像的光敏器件。本发明在当光敏器件受到电磁干扰时特别有用。

背景技术

在例如玻璃绝缘支撑物上沉积诸如氢化非晶硅(aSiH)的半导体材料薄膜的技术可以构建能够基于可见光辐射或近可见光辐射产生图像的光敏点的阵列。不过，可以在放射线图像探测的框架内使用这些阵列。为此目的，在X射线辐射和阵列之间***闪烁屏就够了，以便将X射线辐射转化为光敏点能够感测的波段内的光辐射。

形成这些阵列的光敏点通常包括与实现通/断开关功能的元件相连的光敏元件。光敏点安装在行导体和列导体之间。根据需要，光敏器件包括排列成阵列或条带的多个光敏点。

光敏元件一般由与通/断开关元件串联安装的二极管构成。通/断开关元件例如可以是所谓的开关二极管，其“闭合”或“导通”状态对应于正向模式下开启开关二极管的偏置，其“打开”或“截止”状态对应于其反向偏置。以所谓的“头-尾”配置安装两个二极管，使其具有相反的导电方向。这种设置是公知的，特别是在法国专利申请8614058(公布号2 605 166)中，描述了具有两个成“头-尾”配置的二极管类型的光敏点阵列、用于读取光敏点的方法以及构建这种光敏器件的方式。无定形半导体材料显示出某种存储效应。这涉及其包括比晶体材料中多得多的大量陷阱的无定形结构。这些陷阱是在整个禁带上延伸的结构缺陷。它们保持在有用图像捕捉期间、特别是在光敏点暴露于光辐射期间产生的电荷。材料记忆与指定光辐射相对应的图像并且在读取接下来的图像或接下来的几个图像期间恢复与该图像有关的电荷。图像的质量受其影响。

此外，光敏点的阵列或条带中使用的半导体元件不是全部相同的，于是集成了该阵列或该条带的光敏器件具有固有的不均匀性，造成随时间变化的削减区(impaired zone)。

为了试图获得具有最佳质量的有用图像，基于例如在操作周期开始时或在有用图像捕捉之后捕捉的所谓的偏移图像(在相应的法语术语中被称为黑色图像)来执行有用图像的校正。该偏移图像是光敏器件暴露于零强度信号时获得的图像，并且对应于一种背景图像。偏移图像随着光敏点的元件的电状态以及其电特性的分散(dispersion)而变化。有用图像是在光敏器件已暴露于有用信号时读取的图像，有用信号例如对应于闪烁体暴露于X射线辐射。其包含偏移图像。于是，有用图像的校正在于从有用图像中减去偏移图像。只有当偏移图像在其被捕捉的时刻与有用图像被捕捉的时刻之间没有变化时，该校正才是可靠的。这意味着偏移图像就要被捕捉时和有用图像就要被捕捉时，光敏点处于相同的电状态。

但是，光敏点通常是对电磁干扰敏感的。在使用光敏器件的某些情况下，电磁干扰是不可避免的。例如在介入放射学的框架下同时使用光敏器件与电动手术刀时就是这种情况。因此，在有用图像捕捉和偏移图像捕捉之间，光敏点的电状态可能变化。如果干扰是持久的和周期性的，则在光敏器件所形成的图像上可能会出现条带，除非电磁干扰的频率与图像捕捉频率相比非常低。

为了减小电磁干扰对光敏器件所形成的图像的影响，可以使光敏器件对这些干扰不敏感，特别是通过设计屏蔽和通过去除电流环来实现。但是，这在存在诸如机械(重量、尺寸)或电子(绝缘)的严重制约时不是总能实现的。也可以使图像捕捉与干扰同步，以便通过偏移图像的方式减去与有用图像捕捉那一刻相同的干扰幅度。只有在存在单一电磁干扰，或者可选地在存在频率是彼此的倍数的几种电磁干扰时，这种同步才是可能的。此外，必须辨别干扰，并且根据该干扰来精确地确定光敏器件的控制的顺序，从而对光敏器件的设计造成多种制约。第三种方案包括通过滤波来校正所获得的图像，例如通过图像校正软件来实现。但是，滤波可能导致医学信息的损失或修改。此外，其难以适应宽频谱的电磁干扰。

发明内容

本发明的目的特别在于通过提出一种方法来减轻上述全部或一部分缺点，所述方法能够校正通过被任意类型的电磁干扰影响的光敏器件所获得的图像，而不会对光敏器件的设计增加任何制约。为此目的，本发明的主题是一种用于校正通过光敏器件获得的图像的方法，所述光敏器件包括排列成NI行乘Nc列的阵列的光敏点。每个光敏点能够在暴露于光辐射期间累积电荷。根据本发明，该方法包括：

第一步骤，在时刻t＝2n和时刻t＝2n+1逐行读取代表每个光敏点累积的电荷的信号，n为介于0和N-1之间的整数，N为介于2和阵列的行的数目NI之间的整数，同一行的信号被同时读取，两个连续的读取时刻之间间隔确定的持续时间T_sampling，在时刻t＝2n读取的信号被称为有用信号，代表各个光敏点在这些点暴露于有用光辐射之后累积的电荷，在时刻t＝2n+1读取的信号被称为偏移信号，代表各个光敏点在没有暴露于辐射的情况下累积的电荷，对于所述阵列的每一列，所述有用信号形成离散信号X_real(n)，所述偏移信号形成离散信号OF(n)，

第二步骤，为所述阵列的列所对应的每个信号OF(n)确定如果偏移信号在时刻t＝2n被读取的话由偏移信号所形成的信号OFX(n)，通过校正信号OF(n)来确定这些信号OFX(n)，

第三步骤，对所述阵列的每一列从相应的信号X_real(n)中减去信号OFX(n)。

本发明可以有效地校正通过受到电磁干扰的光敏点阵列获得的图像，特别是当该干扰为持续的和周期性时更是如此。

附图说明

通过阅读结合附图提供的以示例方式给出的实施方式的详细描述，将更好地理解本发明，其他优点也将得以显现，其中：

图1表示可以应用本发明的第一示意性无源光敏器件；

图2表示可以应用本发明的第二示意性无源光敏器件；

图3表示可以应用本发明的示意性有源光敏器件；

图4表示根据本发明的校正方法的可能步骤；

图5表示用于逐行读取光敏器件中累积的电荷的可能子步骤；

图6表示用于确定将要从有用信号中减去的偏移信号的可能子步骤。

具体实施方式

图1表示包括以常规方式排列的阵列2的光敏器件1的简化图。阵列2包括光敏点P₁至P₉，每个光敏点由根据头-尾配置串联安装的光敏二极管Dp和开关二极管Dc形成。阵列包括与列导体X₁至X₃交叉的行导体Y₁至Y₃，光敏点P₁至P₉在每个交叉点处连接到行导体Y₁至Y₃和列导体X₁至X₃之间。因此，光敏点P₁至P₉排列成行L₁至L₃和列Cl₁至Cl₃。也将其称为像素。

在图1的示例中，只表示了限定九个光敏点P₁至P₉的三行和三列，但是这种阵列可以具有更大的容量，可能多达数百万个点。例如，通常是构造这样的阵列，其光敏点(在大约40cm x 40cm的面积中)排列成3000行和3000列，或者排列成单列和数行以便构成探测带。

光敏器件1包括行控制电路3，其输出SY₁、SY₂和SY₃分别连接到行导体Y₁、Y₂和Y₃。行控制电路3具有未示出的各种元件，例如允许行控制电路3执行行导体Y₁至Y₃的顺序寻址的时钟电路、开关电路、移位寄存器。光敏器件1还包括电压源4，向行控制电路3提供用于限定施加到行导体Y₁至Y₃上的所谓的读取脉冲的幅度的电压V₁。

在每个光敏点P₁至P₉中，两个二极管Dp和Dc通过其阳极连接在一起，如图1所示，或者通过其阴极连接在一起。光电二极管Dp的阴极连接到列导体X₁至X₃，开关二极管Dc的阴极连接到行导体Y₁至Y₃。应注意的是，两个二极管Dp和Dc通常被设计成光电二极管Dp所呈现的电容是最高的，例如约为50倍。

在阵列2暴露于所谓的“有用”光辐射的阶段，每个光敏点P₁至P₉的两个二极管Dp和Dc是反向偏置的。在这种状态下，它们每一个均构成电容器。光电二极管Dp通过所属光敏点P₁至P₉的曝光产生电荷。这些电荷累积到两个二极管Dp和Dc的接合点处形成的节点上的点A，电荷的数量取决于曝光强度。同时对连接到同一行导体Y₁至Y₃的全部光敏点逐行执行光敏点P₁至P₉的读取。为此目的，行控制电路3对被寻址的每个行导体Y₁至Y₃施加给定幅度的读取脉冲。未被寻址的行导体维持在基准电位V_r或残余电位。该基准电位V_r例如是地电位。其可以是与施加到列导体X₁至X₃相同的电位。

光敏点P₁至P₉的点A处的电荷的累积(如果存在的话)导致该点的电压下降，也就是说光电二极管Dp的反向偏置电压下降。对行导体Y₁至Y₃施加读取脉冲的作用是为了恢复到连接到该行导体的全部光敏点的点A的电位，即其在暴露给有用光辐射之前所具有的偏压电平(bias level)。这导致每个列导体X₁至X₃中流过与相应的点A处累积的电荷成正比的电流。

列导体X₁至X₃连接到读取电路CL，在图1的示例中，读取电路CL包括积分电路5、多路复用器电路6、视频放大器7和模拟-数字转换器8。积分电路5包括与列导体X₁至X₃一样多的放大器，即在图1的示例中包括三个放大器G₁至G₃。积分电路5还包括积分电容器C₁至C₃和用于每个放大器G₁至G₃的通/断开关元件I₁至I₃。每个列导体X₁至X₃连接到作为积分器安装的放大器G₁至G₃的负输入“-”。积分电容器C₁至C₃安装在每个放大器的负输入“-”和输出S₁至S₃之间。每个放大器G₁至G₃的第二输入“+”连接到一电位，在图1的示例中为基准电位V_r。因此，该电位被施加到全部列导体X₁至X₃上。所谓的复位到零通/断开关元件I₁至I₃与每个积分电容器C₁至C₃并联安装。通/断开关元件I₁至I₃例如是MOS型晶体管。因此，积分电路5将列导体X₁至X₃中流过的电荷转化为电压。

放大器G₁至G₃的输出S₁至S₃连接到多路复用器电路6的输入Ent₁至Ent₃。多路复用器电路6例如由具有并行输入和串行输出的移位寄存器形成，其可以是电荷耦合型的，通常被称为CCD，代表术语“电荷耦合器件”。这种常规设置可以在多路复用器6的输出处“串联”地逐行(从L₁至L₃)地提供电压，该电压代表全部光敏点P₁至P₉的点A处累积的电荷。这些电压被称为多路复用信号SM。

之后，多路复用信号SM可以被视频放大器7放大，并被模拟-数字转换器8转换为数字信号SN。

应注意的是，为了实现图1的示例中开关二极管Dc所具有的通/断开关功能，还已知的是使用晶体管。与二极管相比，晶体管表现出更高的连接复杂度，但是其在“导通”状态的质量方面具有优势。

图2示意性地显示了光敏器件1′，其与图1的光敏器件的区别主要在于其包括阵列2′，其中的开关二极管Dc被替换成晶体管T，晶体管T是例如通过在薄层中沉积薄膜的技术构造的。这些技术在文献中用术语“薄膜晶体管”(TFT)来称呼。这些技术可用于构造图1和图2所示的阵列2和阵列2′的组合。

在图2通过示例显示的图示中，在每个光敏点P₁至P₉中，晶体管T通过其源极S连接到光电二极管Dp的阴极，即点A，其栅极G连接到光敏点P₁至P₉所属的行导体Y₁至Y₃，其漏极D连接到光敏点P₁至P₉所属的列导体X₁至X₃。所有光电二极管Dp的阳极连接到行控制电路3的输出SY₄。输出SY₄提供所谓的偏置电压V_bias，偏置电压V_bias相对于基准电位V_r或地电位而言是负的，大约为例如-5伏特。该偏置电压V_bias用于构成光电二极管Dp的反向偏压。行控制电路3例如从电源13接收该偏置电压。

为了更好地理解图1和图2所示的器件的一般操作，可以参考公布号为FR 2 760 585和FR 2 605 166的法国专利申请。

图1和图2描述了光敏点P₁至P₉是所谓的无源的光敏器件1和光敏器件1′的示意性实现方式。但是，本发明特别适用于光敏点是所谓的有源的光敏器件，即光敏点在图像获取阶段累积的电荷是在像素级转换为电压的，而不是在阵列以外的积分电路处。

图3显示了光敏器件1″，其例如包括两行L₁和L₂乘两列Cl₁和Cl₂的光敏点P₁至P₄的阵列2″。行控制电路3包括分别连接到两个行导体Y₁和Y₂的两个输出SY₁和SY₂。行控制电路3还包括分别连接到两个复位到零导体Y_RTZ1和Y_RTZ2的两个输出S_RTZ1和S_RTZ2。每个光敏点P₁至P₄包括光电二极管Dp和三个晶体管T₁、T₂和T₃。每个光敏点P₁至P₄的第一晶体管T₁通过其栅极G连接到所考虑的光敏点P₁至P₄所属的行导体L₁或L₂的复位到零导体Y_RTZ1或Y_RTZ2，通过其漏极D连接到使漏极D承受复位到零电位V_RTZ的电压源31，通过其源极S连接到属于所考虑的光敏点P₁至P₄的光电二极管Dp的阴极。所有光电二极管Dp的阳极连接到公共电位，例如地电位。可以在晶体管T₁的源极S和光电二极管Dp的阴极之间限定相同的点A。该点A还连接到相同的光敏点P₁至P₄的第二晶体管T₂的栅极G。该晶体管T₂的源极S连接到相同的光敏点P₁至P₄的第三晶体管T₃的源极S，所有的晶体管T₂的漏极D连接到使漏极D承受供电电位V_dd的电压源32。每个光敏点P₁至P₄的第三晶体管T₃还通过其栅极G连接到所考虑的光敏点P₁至P₄所属的行L₁或L₂的行导体Y₁或Y₂，并通过其漏极D连接到所考虑的光敏点P₁至P₄所属的列Cl₁或Cl₂的列导体X₁或X₂。

晶体管T₁可以使光敏点P₁至P₄复位到其原始状态，即复位到光敏点P₁至P₄暴露于辐射之前所具有的状态。更特别地，当复位到零脉冲通过行控制电路3分派到复位到零导体Y_RTZ1或Y_RTZ2上时，晶体管T₁可以使所考虑的行L₁或L₂的全部光敏点P₁至P₄的点A的电位回到起始电位，在该情形下为复位到零电位V_RTZ。晶体管T₂可以隔离列导体X₁和X₂的点A。晶体管T₃可以将各个晶体管T₂的源极S连接到相应的晶体管T₃所连接到的列导体X₁或X₂。

光敏点P₁至P₄的读取也是逐行执行的。行控制电路3对每个行导体Y₁和Y₂连续施加读取脉冲。然后，属于被读取的行L₁或L₂的光敏点P₁至P₄的点A的电压通过晶体管T₂复制到列导体X₁和X₂上。

与图1和图2的光敏器件1和光敏器件1′截然不同，光敏器件1″不包括任何积分电路，A点处所累积的电荷是在晶体管T₂级电压积分的。列导体X₁和X₂直接连接到多路复用器6的输入Ent₁和Ent₂。多路复用器6提供多路复用信号SM作为输出，多路复用信号SM也可以通过视频放大器7放大，并通过模拟-数字转换器8数字化，以便提供数字信号SN。

图3是就只包括两行和两列光敏点的光敏器件1″来提供的。当然，本发明同样适用于更大容量的阵列。此外，每个光敏点可以包括多于三个晶体管，每个光敏点的供电电压V_dd和复位到零电压V_RTZ可以不同。

在图1至图3的光敏器件1、1′和1″中，认为电荷是通过光电二极管Dp在光敏点P₁至P₉的曝光期间累积的。但是，这些电荷可以通过诸如光电三极晶体管的任意光敏元件累积。

图4显示了根据本发明的校正方法的可能步骤。该校正方法例如应用于通过参考图1至图3描述的光敏器件1、1′和1″其中之一获得的图像。其可包括获取图像的第一步骤E₁，在该步骤期间，每个光敏点P₁至P₉可以由于阵列2、2′或2″暴露于有用光辐射而累积电荷。该光辐射例如来源于接收已通过希望获得放射线图像的患者身体一部分的X射线的闪烁体。该校正方法包括逐行读取代表在每个光敏点P₁至P₉累积的电荷的信号的第二步骤E₂。除非另有说明，对阵列2、2′或2″的所有列Cl₁至Cl₃，同一行的信号被同时读取。在时刻t＝2n和时刻t＝2n+1读取信号，n为介于0和N-1之间的整数，N为介于2和阵列2、2′或2″的行数NI之间的整数。两个连续的读取时刻t和t+1之间间隔确定的持续时间T_sampling。根据本发明，在时刻t＝2n读取的信号代表各个光敏点P₁至P₉在步骤E₁期间累积的电荷。这些信号被称为有用信号。在时刻t＝2n+1读取的信号代表未暴露给辐射的情况下，在时刻t＝2n和t＝2n+1之间累积的电荷。这些信号被称为偏移信号。对每一行接连获取有用信号和偏移信号的原理被称为术语相关双采样。有用信号和偏移信号例如是基于模拟-数字转换器8所产生的数字信号SN来构建的。之后逐列考虑有用信号和偏移信号。这种逐列处理可以特别考虑到电磁干扰不一定对整个阵列具有均匀的影响这一事实。对于阵列2、2′或2″的每一列Cl₁至Cl₃，有用信号形成离散信号X_real(n)，偏移信号形成离散信号OF(n)。在第三步骤E₃中，对与阵列2、2′或2″的列Cl₁至Cl₃相对应的每个信号OF(n)，确定如果偏移信号在时刻t＝2n被读取的话所形成的信号OFX(n)。通过校正信号OF(n)来确定这些被称为虚拟偏移信号的信号OFX(n)。其代表读取有用信号的时刻但阵列2、2′或2″未暴露给有用光辐射的情况下光敏点中累积的电荷数量。除非另有说明，其对应于读取时刻t＝2n的偏移信号。光敏点中累积的一些电荷可能是由于电磁干扰而产生的。如果是这种情况，则与电磁来源的电荷数量相对应的每个信号X_real(n)的幅度份额将与每个信号OFX(n)的相应幅度份额相同。在第四步骤E₄中，根据下面的关系式，从信号X_real(n)中逐列减去信号OFX(n)：

S(n)＝X_real(n)-OFX(n)，              (1)

其中S(n)代表所考虑的列Cl₁至Cl₃的校正有用信号。该关系式(1)不仅可以校正偏移信号OF(n)的信号X_real(n)，还可以校正由于电磁干扰所产生的电荷。这组校正有用信号S(n)可以共同构建校正图像。

图5显示了逐行读取的步骤E₂的特殊实现形式。根据该特殊实现形式，步骤E₂包括下列连续子步骤，对必须读取的阵列2、2′或2″的每一行连续重复这些子步骤：读取所考虑的行的每个光敏点P₁至P₉累积的电荷的子步骤E₂₀₁，将这些电荷转换为代表这些电荷的模拟信号的子步骤E₂₀₂，以及数字化这些信号的子步骤E₂₀₃。读取行的电荷的子步骤E₂₀₁包括在所述行的行导体Y₁至Y₃上分派读取脉冲。根据本发明，在考虑接下来的行之前，对每一行再次重复子步骤E₂₀₁至E₂₀₃。因此，时刻t＝2n的第一读取期间的电荷读取对应于步骤E₁期间光敏点P₁至P₉在暴露于有用光辐射之后所累积的电荷，时刻t＝2n+1的第二读取期间的电荷读取对应于在未曝光的情况下所累积的电荷，至于所考虑的行的光敏点在电荷的第二读取之前已被复位到其原始电状态。对于包括无源光敏点的光敏器件，例如图1和图2所示的光敏器件，在读取电荷的子步骤E₂₀₁中同时执行光敏点到其原始电状态的这种复位，其被称为复位到零。对于包括有源光敏点的光敏器件，例如图3所示的光敏器件，可以通过在所考虑的行的复位到零导体Y_RTZ1或Y_RTZ2上分派复位到零脉冲来执行复位到零。

在图5所示的特殊实现方式中，通过使用计数器Cpt来执行子步骤E₂₀₁至E₂₀₃的重复，计数器Cpt的值表示当前读取迭代数。在该情形下，该计数器Cpt只取两个值，例如对第一读取取“1”，对第二读取取“2”。因此，在子步骤E₂₀₁之前可以是初始化计数器Cpt的值(例如初始化到值“1”)的子步骤E₂₀₄。当数字化子步骤E₂₀₃完成时，在子步骤E₂₀₅中执行测试，以确定计数器Cpt的值是否等于值“2”。如果情况不是如此，则在子步骤E₂₀₆中将计数器Cpt的值增加一个单位，然后重复子步骤E₂₀₁至E₂₀₅。如果计数器Cpt的值等于值“2”，则考虑接下来的行，以便进行读取。

在图5所示的特殊实现方式中，通过使用第二计数器n来执行逐行读取，计数器n的值表示当前行的行号。因此，如上文所述，计数器n取介于0和N-1之间的整数值，N为介于2和阵列2、2′或2″的行数NI之间的整数。根据该特殊实现方式，子步骤E₂₀₁之前，或者如果合适的话，子步骤E₂₀₄之前是将计数器n的值初始化到值n₀的子步骤E₂₀₇，n₀为介于0和N-2之间的整数。整数n₀表示必须读取的第一行的行号，该第一行通常对应于阵列2、2′或2″的第一物理行。当完成数字化子步骤E₂₀₃时，或者如果合适的话，当完成子步骤E₂₀₅时，在子步骤E₂₀₈中执行测试，以便确定计数器n的值是否等于值N-1。如果情况不是如此，则在子步骤E₂₀₉中将计数器n的值增加一个单位，方法在子步骤E₂₀₁处重新开始，或者如果合适的话，在子步骤E₂₀₄处重新开始。如果计数器n的值等于值N-1，则在子步骤E₂₁₀中终止逐行读取的步骤E₂，方法在子步骤E₃处重新开始。

仍在一特殊实现方式中，步骤E₂包括如图5所示的子步骤E₂₀₂所产生的模拟信号或者子步骤E₂₀₃所产生的数字信号的多路复用的子步骤E₂₁₁。例如通过图1至图3所示的多路复用器6来执行多路复用。步骤E₂还可以包括放大的子步骤E₂₁₂。放大特别可以涉及模拟信号、多路复用信号和/或数字化信号。

图6显示了确定信号OFX(n)的步骤E₃的特殊实现形式。根据该特殊实现形式，需要确定欲从离散信号X_real(n)中除去的干扰信号的“相位”。该干扰信号显然是未知的，需要确定离散信号X_real(n)的“相位”。但是，信号的相位只能相对于已知频率的周期性的基准函数来定义。为此目的，在子步骤E₃₁中执行信号X_real(n)的离散傅立叶变换，以便为阵列的每一列产生信号根据下面的关系式获得信号

${\tilde{X}}_{\mathrm{real}}\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{\mathrm{real}}\left(n\right).e^{-i2\mathrm{\π}\frac{k}{N}n},---\left(2\right)$

其中k为从0到N-1变化的频率分量指数。在子步骤E₃₂中，根据下面的关系式，为与阵列的列关联的每个信号

的每个非零频率分量确定相位ψ_k：

$\∀k\∈[0,N-1],{\mathrm{\ψ}}_k=\arg \left(\frac{{\tilde{X}}_{\mathrm{real}}\left(k\right)}{\left|{\tilde{X}}_{\mathrm{real}}\left(k\right)\right|}\right)$ 如果 $\left|{\tilde{X}}_{\mathrm{real}}\left(k\right)\right|\≠0,---\left(3\right)$

以与子步骤E₃₁类似的方式，在子步骤E₃₃中执行信号OF(n)的离散傅立叶变换，以便根据下面的关系式为阵列的每一列产生信号

$\tilde{O}F\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{OF}\left(n\right).e^{-i2\mathrm{\π}\frac{k}{N}n}---\left(4\right)$

在子步骤E₃₄中，根据下面的关系式，基于信号

的频率分量和信号

的频率分量的相位ψ_k，为每个信号

确定信号

$\tilde{O}\mathrm{FX}\left(k\right):$

每个信号

基本对应于如果偏移信号在时刻t＝2n被读取的话由偏移信号所形成的所考虑的列的信号OF(n)的离散傅立叶变换。除非另有说明，信号

对应于信号OFX(n)的离散傅立叶变换。因此，可以根据下面的关系式，通过所考虑的列的信号

的离散傅立叶逆变换在子步骤E₃₅中确定每个信号OFX(n)：

$\mathrm{OFX}\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\tilde{O}\mathrm{FX}\left(k\right).e^{i2\mathrm{\π}\frac{k}{N}n}---\left(6\right)$

根据一种特殊实现形式，对阵列2、2′或2″的每一列Cl₁至Cl₃，在通过下面的关系式确定的频率F_N的邻域中对信号X_real(n)和OF(n)滤波：

$F_N=\frac{1}{2.\left(2T_{\mathrm{sampling}}\right)}---\left(7\right)$

该频率F_N对应于采样信号X_real(n)和OF(n)的奈奎斯特频率。在关系式(7)中，存在第二因子1/2的原因在于，由于每一行的双重读取，每个信号的样本间隔是持续时间2T_sampling，而不是持续时间T_sampling。

Claims (4)

1.一种用于校正通过光敏器件(1，1′，1″)获得的图像的方法，所述光敏器件包括排列成NI行(L₁至L₃)乘Nc列(Cl₁至Cl₃)的阵列(2，2′，2″)的光敏点(P₁至P₉)，每个光敏点(P₁至P₉)能够在暴露于光辐射期间累积电荷，该方法的特征在于，包括：

第一步骤(E₂)，在时刻t＝2n和时刻t＝2n+1逐行读取代表每个光敏点(P₁至P₉)累积的电荷的信号，n为介于0和N-1之间的整数，N为介于2和阵列(2，2′，2″)的行(L₁至L₃)的数目NI之间的整数，同一行(L₁至L₃)的信号被同时读取，两个连续的读取时刻之间间隔确定的持续时间T_sampling，在时刻t＝2n读取的信号被称为有用信号，代表各个光敏点(P₁至P₉)在这些点(P₁至P₉)暴露于有用光辐射之后累积的电荷，在时刻t＝2n+1读取的信号被称为偏移信号，代表各个光敏点(P₁至P₉)在没有暴露于辐射的情况下累积的电荷，对于所述阵列(2，2′，2″)的每一列(Cl₁至Cl₃)，所述有用信号形成离散信号X_real(n)，所述偏移信号形成离散信号OF(n)，

第二步骤(E₃)，为所述阵列(2，2′，2″)的列(Cl₁至Cl₃)所对应的每个信号OF(n)确定如果所述偏移信号在时刻t＝2n被读取的话由偏移信号所形成的信号OFX(n)，通过校正信号OF(n)来确定这些信号OFX(n)，

第三步骤(E₄)，对所述阵列(2，2′，2″)的每一列(Cl₁至Cl₃)从相应的信号X_real(n)中减去信号OFX(n)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，逐行读取的步骤(E₂)包括下列连续子步骤，对必须读取的每一行(L₁至L₃)连续重复这些子步骤：

读取所考虑的行的每个光敏点(P₁至P₉)在所述光敏点(P₁至P₉)暴露于光辐射之后累积的电荷的子步骤(E₂₀₁)，

将这些电荷转换为代表这些电荷的模拟信号的子步骤(E₂₀₂)，

数字化代表所述电荷的模拟信号的子步骤(E₂₀₃)，

在所述光敏点(P₁至P₉)复位到其原始电状态之后读取所述行的每个光敏点(P₁至P₉)累积的电荷的子步骤(E₂₀₁)，

将这些电荷转换为代表这些电荷的模拟信号的子步骤(E₂₀₂)，

数字化代表所述电荷的模拟信号的子步骤(E₂₀₃)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于所述阵列(2，2′，2″)的每一列(Cl₁至Cl₃)，所述第二步骤(E₃)包括下列子步骤：

信号X_real(n)到信号

的离散傅立叶变换(E₃₁)，其中k为从0变化到N-1的频率分量指数，

为信号的每个非零频率分量确定(E₃₂)相位ψ_k，

信号OF(n)到信号的离散傅立叶变换(E₃₃)，

通过下面的关系式，基于信号

的频率分量和信号的频率分量的相位ψ_k确定(E₃₄)：

通过信号

的离散傅立叶逆变换来确定(E₃₅)信号OFX(n)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于所述阵列(2，2′，2″)的每一列(Cl₁至Cl₃)，在通过下面的关系式确定的频率F_N的邻域中对信号X_real(n)和信号OF(n)进行滤波：

$F_N=\frac{1}{2.\left(2T_{\mathrm{sampling}}\right)}.$

Images