TWI782784B - 成像系統及成像方法 - Google Patents

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Abstract

本文公開了一種方法，所述方法包括：用M個檢測器塊(檢 測器塊(i)，i=1、......、M)在掃描方向上對場景進行第一掃描的掃描，其中在所述第一掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照檢測器塊(1)、(2)、......、(M)的順序物理地佈置，M為大於1的整數；以及在所述第一掃描之後，用所述M個檢測器塊在所述掃描方向上對所述場景進行第二掃描的掃描，其中在所述第二掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照檢測器塊(M)、(1)、(2)、......、(M-1)的順序物理地佈置。

Description

成像系統及成像方法
本公開涉及成像系統。
輻射檢測器是一種測量輻射特性的裝置。特性的示例可以包括輻射的強度、相位和偏振的空間分佈。輻射可以是已經與物體相互作用的輻射。例如，由輻射檢測器測量的輻射可以是已經穿透物體的輻射。輻射可以是電磁輻射，例如紅外光、可見光、紫外光、X射線或γ射線。輻射可以是其他類型，例如α射線和β射線。成像系統可以包括多個輻射檢測器。
本文公開了一種方法，所述方法包括：用M個檢測器塊(檢測器塊(i)，i=1、......、M)在掃描方向上對場景進行第一掃描的掃描，其中在所述第一掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(1)、(2)、......、(M)的順序物理地佈置，M為大於1的整數；以及在所述第一掃描之後，用所述M個檢測器塊在所述掃描方向上對所述場景進行第二掃描的掃描，其中在所 述第二掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(M)、(1)、(2)、......、(M-1)的順序物理地佈置。
在一方面，所述方法還包括：在所述第二掃描之後，用所述M個檢測器塊在所述掃描方向上對所述場景進行第三掃描的掃描，其中在所述第三掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(M-1)、(M)、(1)、(2)、......、(M-2)的順序物理地佈置，其中M>2。
在一方面，所述M個檢測器塊中的各檢測器塊包括輻射檢測器。
在一方面，在所述第一掃描和所述第二掃描的各掃描期間，所述M個檢測器塊相對於彼此靜止。
在一方面，在所述第一掃描和所述第二掃描的各掃描期間，所述M個檢測器塊在所述掃描方向上均勻地分佈。
在一方面，所述第一掃描的掃描包括在所述M個檢測器塊移動的同時捕獲第一H個局部圖像，H為大於1的整數，並且所述第二掃描的掃描包括在所述M個檢測器塊移動的同時捕獲第二H個局部圖像。
在一方面，所述第一H個局部圖像可拼接在一起，並且所述第二H個局部圖像可拼接在一起。
在一方面，所述方法還包括：拼接所述第一H個局部圖像以形成圖像；以及，拼接所述第二H個局部圖像以形成圖像。
在一方面，所述方法還包括：在所述第一掃描之後且所 述第二掃描之前，沿著一路徑移動所述檢測器塊(M)，其中，在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前的時間點，所述路徑上的點相對於用於所述第一掃描和所述第二掃描的輻射處於所述M個檢測器塊中的其它檢測器塊的陰影中。
在一方面，所述檢測器塊(M)在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前沿著所述路徑移動的同時翻轉兩次。
在一方面，所述M個檢測器塊中的各檢測器塊包括多個輻射檢測器，所述各檢測器塊的多個輻射檢測器相對於彼此靜止，並且，所述各檢測器塊的多個輻射檢測器的有效區在與所述第一掃描和所述第二掃描中使用的輻射垂直的平面上的投影在所述平面上共同形成單個區域。
本文公開了一種成像系統，所述成像系統包括M個檢測器塊(檢測器塊(i)，i=1、......、M)，M為大於1的整數，其中所述M個檢測器塊被配置為在掃描方向上對場景進行第一掃描的掃描，其中在所述第一掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(1)、(2)、......、(M)的順序物理地佈置，並且，其中所述M個檢測器塊被配置為在所述第一掃描之後在所述掃描方向上對所述場景進行第二掃描的掃描，其中在所述第二掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(M)、(1)、(2)、......、(M-1)的順序物理地佈置。
在一方面，所述M個檢測器塊被配置為在所述第二掃描之後在所述掃描方向上對所述場景進行第三掃描的掃描，其中在 所述第三掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(M-1)、(M)、(1)、(2)、......、(M-2)的順序物理地佈置，並且M>2。
在一方面，所述M個檢測器塊中的各檢測器塊包括輻射檢測器。
在一方面，在所述第一掃描和所述第二掃描的各掃描期間，所述M個檢測器塊相對於彼此靜止。
在一方面，在所述第一掃描和所述第二掃描的各掃描期間，所述M個檢測器塊在所述掃描方向上均勻地分佈。
在一方面，在所述第一掃描期間，所述M個檢測器塊被配置為在所述M個檢測器塊移動的同時捕獲第一H個局部圖像，H為大於1的整數，並且在所述第二掃描期間，所述M個檢測器塊被配置為在所述M個檢測器塊移動的同時捕獲第二H個局部圖像。
在一方面，所述第一H個局部圖像可拼接在一起，並且所述第二H個局部圖像可拼接在一起。
在一方面，所述成像系統被配置為拼接所述第一H個局部圖像以形成圖像，並且所述成像系統被配置為拼接所述第二H個局部圖像以形成圖像。
在一方面，在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前，所述成像系統被配置為沿著一路徑移動所述檢測器塊(M)，其中，在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前的時間點，所述路徑上 的點相對於用於所述第一掃描和所述第二掃描的輻射處於所述M個檢測器塊中的其它檢測器塊的陰影中。
在一方面，所述成像系統被配置為在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前沿著所述路徑移動所述檢測器塊(M)的同時將所述檢測器塊(M)翻轉兩次。
在一方面，所述M個檢測器塊中的各檢測器塊包括多個輻射檢測器，所述各檢測器塊的多個輻射檢測器相對於彼此靜止，並且，所述各檢測器塊的多個輻射檢測器的有效區在與所述第一掃描和所述第二掃描中使用的輻射垂直的平面上的投影在所述平面上共同形成單個區域。
100、100.2、100.1、100.2、100a、100b、100c、100d:輻射檢測器
110:輻射吸收層
111:第一摻雜區
112:本徵區
113:第二摻雜區
114:離散區
119A、119B:電極
120:電子器件層
121:電子系統
130:填充材料
131:通孔
150:圖元
190、190a、190b、190.1、190.2、190.3、190a、190b、190c、190d:有效區
190w:寬度
195:周邊區
200:封裝
400:印刷電路板
405:區域
410:接合線
450:系統PCB
488:死區
490、490.1、490.2:檢測器模組
492:距離
510:紙板箱
512:封閉金屬劍
520:圖像
520.1、520.2、520.3:局部圖像
600:成像系統
610:掃描方向
700:流程圖
710、720:步驟
810:輻射
820:路徑
820p、A1、A2、B1、B2、C1、C2:點
900:檢測器塊
圖1示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器。
圖2A示意性地示出了輻射檢測器的簡化剖視圖。
圖2B示意性地示出了輻射檢測器的詳細剖視圖。
圖2C示意性地示出了輻射檢測器的可替換的詳細剖視圖。
圖3示意性地示出了包括輻射檢測器和印刷電路板(PCB)的封裝的俯視圖。
圖4示意性地示出了根據實施例的檢測器模組的剖視圖，其中系統PCB安裝有多個圖3的封裝。
圖5A至圖5D示意性地示出了根據實施例的操作中的檢測器 模組的俯視圖。
圖6A至圖6E示意性地示出了根據實施例的成像系統的操作。
圖7示出了根據實施例的總結和概括成像系統的操作的流程圖。
圖8A至圖8C示意性地示出了根據實施例的重置期間的成像系統的操作。
圖9A至圖9B示意性地示出了根據實施例的檢測器塊。
作為示例，圖1示意性地示出了輻射檢測器100。輻射檢測器100可以包括圖元150(也稱為感測元件150)陣列。該陣列可以是矩形陣列(如圖1所示)、蜂窩陣列、六邊形陣列或任何其它合適的陣列。圖1的示例中的圖元150的陣列具有佈置成4列7行的28個圖元150；通常，圖元150陣列可以具有以任何方式佈置的任何數量的圖元150。
輻射可以包括諸如光子(電磁波)和亞原子粒子(例如，中子、質子、電子、α粒子等)之類的粒子。各圖元150可以被配置為檢測入射在其上的輻射並且可以被配置為測量入射輻射的特性(例如，粒子的能量、波長和頻率)。輻射檢測器100的圖元150的測量結果構成入射在圖元上的輻射的圖像。可以說圖像是入射輻射所來自的物體或場景的圖像。
各圖元150可以被配置為在一段時間內對入射在其上的能量落在多個能量區間中的輻射粒子的數量進行計數。所有圖元150可以被配置為在同一段時間內對多個能量區間內的入射在其上的輻射粒子的數量進行計數。當入射輻射粒子具有相似能量時，圖元可以簡單地被配置為在一段時間內對入射在其上的輻射粒子的數量進行計數，而不測量各個輻射粒子的能量。
各圖元150可以具有其自己的類比數位轉換器(ADC)，其被配置為將表示入射輻射粒子的能量的類比信號數位化為數位信號，或者將表示多個入射輻射粒子的總能量的類比信號數位化成數位信號。圖元150可以被配置為平行作業。例如，當一個圖元150測量入射輻射粒子時，另一個圖元150可能正在等待輻射粒子到達。圖元150可能不必是可單獨定址的。
這裡描述的輻射檢測器100可以應用於例如X射線望遠鏡、X射線***照相、工業X射線缺陷檢測、X射線顯微鏡或顯微射線照相、X射線鑄造檢查、X射線無損測試、X射線焊縫檢查、X射線數位減影血管造影等中。使用該輻射檢測器100代替照相底板、照相膠片、PSP板、X射線圖像增強器、閃爍體或其它半導體X射線檢測器可能是合適的。
圖2A示意性地示出了根據實施例的圖1的輻射檢測器100的沿著線2A-2A的簡化剖視圖。更具體地，輻射檢測器100可以包括輻射吸收層110和用於處理或分析入射輻射在輻射吸收層110中生成的電信號的電子器件層120(例如，ASIC)。輻射檢 測器100可以包括閃爍體(未示出)，也可以不包括閃爍體。輻射吸收層110可以包含半導體材料，例如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合。該半導體材料可以對關注的輻射具有高質量衰減係數。
圖2B示意性地示出了作為示例的圖1的輻射檢測器100的沿著線2A-2A的詳細剖視圖。更具體地，輻射吸收層110可以包括由第一摻雜區111和第二摻雜區113的一個或多個離散區114形成的一個或多個二極體(例如，p-i-n或p-n)。第二摻雜區113可以通過可選的本徵區112與第一摻雜區111分離。離散區114通過第一摻雜區111或本徵區112彼此分離。第一摻雜區111和第二摻雜區113具有相反的摻雜類型(例如，區域111是p型且區域113是n型，或者，區域111是n型且區域113是p型)。在圖2B的示例中，第二摻雜區113的各離散區114與第一摻雜區111和可選的本徵區112形成二極體。即，在圖2B的示例中，輻射吸收層110具有多個二極體(更具體地，圖2B示出了與圖1的陣列中的一列的7個圖元150相對應的7個二極體，為了簡單起見，圖2B中僅標記了其中的2個圖元150)。多個二極體可以具有作為共用(公共)電極的電極119A。第一摻雜區111還可以具有離散的部分。
電子器件層120可以包括適合於處理或解釋由入射在輻射吸收層110上的輻射產生的信號的電子系統121。電子系統121可以包括例如濾波器網路、放大器、積分器和比較器之類的類比電路，或者諸如微處理器和存儲器之類的數位電路。電子系統121 可以包括一個或多個ADC。電子系統121可以包括被圖元150共用的元件或專用於單個圖元150的元件。例如，電子系統121可以包括專用於各圖元150的放大器和在所有圖元150當中共用的微處理器。電子系統121可以通過通孔131電連接到圖元150。通孔之間的空間可以被填充材料130填充，填充材料130可以增加電子器件層120與輻射吸收層110的連接的機械穩定性。其它接合技術可以在不使用通孔131的情況下將電子系統121連接到圖元150。
當來自輻射源(未示出)的輻射撞擊包括二極體的輻射吸收層110時，輻射粒子可被吸收並通過多種機制產生一個或多個電荷載流子(例如，電子、電洞)。電荷載流子可以在電場下漂移到二極體之一的電極。該場可以是外部電場。電觸點119B可以包括離散部分，各離散部分與離散區114電接觸。術語“電觸點”可以與詞“電極”互換使用。在實施例中，電荷載流子可以在各方向上漂移，使得由單個輻射粒子產生的電荷載流子基本上不被兩個不同的離散區114共用(這裡“基本上不......共用”意指相比於其餘的電荷載流子，這些電荷載流子中的小於2%、小於0.5%、小於0.1%或小於0.01%的電荷載流子流向一個不同的離散區114)。由入射在這些離散區114之一的覆蓋區周圍的輻射粒子產生的電荷載流子基本上不與這些離散區114中的另一個共用。與離散區114相關聯的圖元150可以是離散區114周圍的空間，其中由入射到其中的輻射粒子產生的基本上全部(大於98%，大於99.5%，大 於99.9%，或大於99.99%)的電荷載流子流向離散區114。即，這些電荷載流子中的小於2%、小於1%、小於0.1%或小於0.01%的電荷載流子流過圖元150。
圖2C示意性地示出了根據實施例的圖1的輻射檢測器100的沿著線2A-2A的可替換的剖視圖。更具體地，輻射吸收層110可以包括諸如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合之類的半導體材料的電阻器，但是不包括二極體。該半導體材料可以對關注的輻射具有高質量衰減係數。在實施例中，圖2C的電子器件層120在結構和功能方面可以類似於圖2B的電子器件層120。
當輻射撞擊包括電阻器而不包括二極體的輻射吸收層110時，它可以被吸收並通過多種機制產生一個或多個電荷載流子。輻射粒子可以產生10至100000個電荷載流子。電荷載流子可以在電場下漂移到電觸點119A和119B。該電場可以是外部電場。電觸點119B包括離散部分。在實施例中，電荷載流子可以在各方向上漂移，使得由單個輻射粒子產生的電荷載流子基本上不被電觸點119B的兩個不同的離散部分共用(這裡“基本上不......共用”意指相比於其餘的電荷載流子，這些電荷載流子中的小於2%，小於0.5%，小於0.1%或小於0.01%的電荷載流子流向一個不同的離散部分)。由入射在電觸點119B的這些離散部分之一的覆蓋區周圍的輻射粒子產生的電荷載流子基本上不與電觸點119B的這些離散部分中的另一個共用。與電觸點119B的離散部分相關聯的圖元150可以是離散部分周圍的空間，其中由入射到其中的 輻射粒子產生的基本上全部(大於98%，大於99.5%，大於99.9%，或大於99.99%)的電荷載流子流向電觸點119B的離散部分。即，這些電荷載流子中的小於2%、小於0.5%、小於0.1%或小於0.01%的電荷載流子流過與電觸點119B的一個離散部分相關聯的圖元。
圖3示意性地示出了包括輻射檢測器100和印刷電路板(PCB)400的封裝200的俯視圖。如本文使用的術語“PCB”不限於特定材料。例如，PCB可以包括半導體。輻射檢測器100可以被安裝到PCB 400。為了清楚起見，未示出檢測器100和PCB 400之間的佈線。PCB 400可以具有一個或多個輻射檢測器100。PCB 400可以具有未被輻射檢測器100覆蓋的區域405(例如，用於容納接合線410)。輻射檢測器100可以具有有效區190，該有效區190是圖元150(圖1)所在之處。輻射檢測器100可以在輻射檢測器100的邊緣附近具有周邊區195。周邊區195沒有圖元150，並且輻射檢測器100不檢測入射在周邊區195上的輻射粒子。
圖4示意性地示出了根據實施例的檢測器模組490的剖視圖。檢測器模組490可以包括安裝到系統PCB 450的圖3的一個或多個封裝200。作為示例，圖4僅示出了2個封裝200。PCB 400和系統PCB 450之間的電連接可以通過接合線410來實現。為了在PCB 400上容納接合線410，PCB 400可以具有未被檢測器100覆蓋的區域405。為了在系統PCB 450上容納接合線410，封裝200之間可以具有間隙。間隙可以是大約1mm或更大。系統PCB 450上的封裝200無法檢測到入射在周邊區195、區域405或間隙上的輻射粒子。
輻射檢測器(例如，輻射檢測器100)的死區是輻射檢測器的輻射接收表面的入射輻射粒子不能被輻射檢測器檢測到的區域。封裝(例如，封裝200)的死區是該封裝的輻射接收表面的入射輻射粒子不能被該封裝中的一個或多個輻射檢測器檢測到的區域。在圖3和圖4所示的該示例中，封裝200的死區包括周邊區195和區域405。具有一組封裝(例如，安裝在同一PCB上的封裝，佈置在同一層中的封裝)的檢測器模組(例如，檢測器模組490)的死區(例如，488)包括該組中的各封裝的死區和各封裝之間的各間隙的組合。
在實施例中，包括輻射檢測器100的檢測器模組490可以具有不能檢測入射輻射的死區488。然而，在實施例中，具有物理分離的有效區190的檢測器模組490可以捕獲入射輻射的局部圖像。在實施例中，這些捕獲的局部圖像使得它們可以被檢測器模組490拼接以形成入射輻射的單個圖像。在實施例中，這些捕獲的局部圖像可以被拼接以形成單個圖像。
圖5A至圖5D示意性地示出了根據實施例的操作中的檢測器模組490的俯視圖。在實施例中，檢測器模組490可以包括2個有效區190a和190b(類似於圖3和圖4的有效區190)和死區488。為了簡單起見，檢測器模組490的諸如周邊區域195(圖4)之類的其它部分未示出。在實施例中，封閉金屬劍512的紙板箱 510可以被置於檢測器模組490和該頁面之前的輻射源(未示出)之間。紙板箱510位於檢測器模組490和觀察者的眼睛之間。在下文中，為了概括起見，封閉金屬劍512的紙板箱510可被稱為物體或場景510+512。
在實施例中，檢測器模組490在捕獲物體/場景510+512的圖像中的操作可以為如下。首先，如圖5A所示，物體/場景510+512可以是靜止的，並且檢測器模組490可以相對於物體/場景510+512被移動到第一圖像捕獲位置。然後，當檢測器模組490處於第一圖像捕獲位置的同時，檢測器模組490(具體地，有效區190a和190b)可用於捕獲物體/場景510+512的局部圖像520.1。
接下來，如圖5B所示，在實施例中，檢測器模組490可以相對於物體/場景510+512被移動到第二圖像捕獲位置。然後，當檢測器模組490處於第二圖像捕獲位置的同時，檢測器模組490(具體地，有效區190a和190b)可用於捕獲物體/場景510+512的局部圖像520.2。
接下來，如圖5C所示，在實施例中，檢測器模組490可以相對於物體/場景510+512被移動到第三圖像捕獲位置。然後，當檢測器模組490處於第三圖像捕獲位置的同時，檢測器模組490(具體地，有效區190a和190b)可用於捕獲物體/場景510+512的局部圖像520.3。
在實施例中，有效區190a和190b的大小和形狀以及第一、第二和第三圖像捕獲位置的位置可以使得局部圖像520.1、 520.2和520.3中的任何局部圖像與局部圖像520.1、520.2和520.3中的至少另一局部圖像重疊。例如，第一圖像捕獲位置和第二圖像捕獲位置之間的距離492可以接近並小於有效區190a的寬度190w；結果，局部圖像520.1與局部圖像520.2重疊。
在局部圖像520.1、520.2和520.3中的任何局部圖像與局部圖像520.1、520.2和520.3中的至少另一局部圖像重疊的情況下，可以將局部圖像520.1、520.2和520.3拼接以形成物體/場景510+512的單個圖像520(圖5D)。在實施例中，局部圖像520.1、520.2和520.3可以被拼接以形成物體/場景510+512的單個圖像520(圖5D)。
圖6A至圖6E示意性地示出了根據實施例的成像系統600的操作。在實施例中，成像系統600可以包括3個輻射檢測器100.1、100.2和100.3(或簡稱為100.1-3)，各輻射檢測器可以類似於輻射檢測器100。為了簡單起見，僅分別示出輻射檢測器100.1、100.2和100.3的有效區190.1、190.2和190.3(或簡稱為190.1-3)。
在實施例中，成像系統600的操作可以按如下由成像系統600對場景進行第一掃描開始。首先，如圖6A所示，有效區190.1、190.2和190.3的左上角分別位於點A1、B1和C1，有效區190.1-3可以捕獲場景的第一局部圖像.
接下來，在實施例中，可以在掃描方向610上移動輻射檢測器100.1-3，從而使得有效區190.1、190.2和190.3的左上角 分別位於點A2、B2和C2。作為移動的結果，所有有效區190.1-3都向右移動。移動的結果在圖6B中示出。在圖6B中，虛線表示移動之前有效區190.1-3的位置。接下來，在實施例中，如圖6B所示，當有效區190.1、190.2和190.3的左上角分別位於點A2、B2和C2時，有效區190.1-3可以捕獲場景的第二局部圖像，從而完成成像系統600對場景的第一掃描。
接下來，在實施例中，可以按如下進行成像系統600的第一重置。具體地，可以移動輻射檢測器100.1-3，從而使得有效區190.1、190.2和190.3的左上角分別位於點B1、C1和A1。作為移動的結果，輻射檢測器100.1和100.2向右移動，但是輻射檢測器100.3從輻射檢測器100.1-3的線的前面移動到線的末端(即，向左移動)。移動的結果在圖6C中示出。
接下來，在實施例中，成像系統600的操作可以繼續由成像系統600對場景進行第二掃描。在實施例中，第二掃描可以類似於第一掃描。具體地，首先，如圖6C所示，在有效區190.1、190.2和190.3的左上角分別位於點B1、C1和A1的同時，有效區190.1-3可以捕獲場景的第三局部圖像。
接下來，在實施例中，可以在掃描方向610上移動輻射檢測器100.1-3，從而使得有效區190.1、190.2和190.3的左上角分別位於點B2、C2和A2。作為移動的結果，所有有效區190.1-3都向右移動。移動的結果在圖6D中示出。在圖6D中，虛線表示移動之前有效區190.1-3的位置。接下來，在實施例中，如圖6D 所示，當有效區190.1、190.2和190.3的左上角分別位於點B2、C2和A2的同時，有效區190.1-3可以捕獲場景的第四局部圖像，從而完成成像系統600對場景的第二掃描。
接下來，在實施例中，可以進行成像系統600的第二重置。在實施例中，第二重置可以類似於第一重置。具體地，可以移動輻射檢測器100.1-3，從而使得有效區190.1、190.2和190.3的左上角分別位於點C1、A1和B1。作為移動的結果，輻射檢測器100.3和100.1向右移動，但是輻射檢測器100.2從輻射檢測器100.1-3的線的前面移動到線的末端(即，向左移動)。移動的結果在圖6E中示出。
接下來，在實施例中，可以進行類似於第一掃描和第一重置的更多掃描和重置以得到場景的更多局部圖像。例如，可以按照圖6E所示的順序(即，在掃描方向610上按照輻射檢測器100.2、100.3和100.1的順序)用輻射檢測器100.1-3進行第三掃描。在第三掃描之後，可以進行第三重置，導致輻射檢測器100.1-3在掃描方向610上按照輻射檢測器100.1、100.2和100.3的順序物理地佈置(如圖6A所示)。其實，作為第三重置的結果，輻射檢測器100.1從輻射檢測器100.1-3的線的前面移動到線的末端。
圖7示出了根據實施例的總結和概括成像系統600的操作的流程圖700。在步驟710中，可以使用M個檢測器塊(檢測器塊(i)，i=1、......、M)在掃描方向上對場景進行第一掃描的掃描，其中在第一掃描期間M個檢測器塊在掃描方向上按照檢測器 塊(1)、(2)、......、(M)的順序物理地佈置，M為大於1的整數。
例如，參照圖6A至圖6B，M個檢測器塊中的各檢測器塊都可以包括輻射檢測器100。在第一掃描中在掃描方向610上使用3個輻射檢測器100.1-3(即，M=3)，其中在第一掃描期間3個輻射檢測器100.1-3在掃描方向610上按照輻射檢測器100.1、100.2和100.3的順序物理地佈置。
在步驟720中，在第一掃描之後，可以使用M個檢測器塊在掃描方向上對場景進行第二掃描的掃描，其中在第二掃描期間M個檢測器塊在掃描方向上按照以檢測器塊(M)、(1)、(2)、......、(M-1)的順序物理地佈置。在上面的示例中，參照圖6C至圖6D，在第一掃描之後，在第二掃描中在掃描方向610上使用3個檢測器塊，其中在第二掃描期間3個輻射檢測器100.1-3在掃描方向610上按照輻射檢測器100.3、100.1和100.2的順序物理地佈置。
在實施例中，參照圖6A至圖6E，在各掃描(例如，第一掃描、第二掃描等)期間，3個輻射檢測器100.1-3可以相對於彼此靜止。結果，3條直線段A1-A2、B1-B2和C1-C2的長度相同。通常，參照圖7，在實施例中，在各掃描期間，M個檢測器塊可以相對於彼此靜止。
在實施例中，參照圖6A至圖6E，在各掃描(例如，第一掃描、第二掃描等)期間，3個輻射檢測器100.1-3可以在掃描方向610上均勻地分佈。結果，2條直線段A1-B1和B1-C1的長 度相同，並且2條直線段A2-B2和B2-C2的長度相同。通常，參照圖7，在實施例中，在各掃描期間，M個檢測器塊可以在掃描方向上均勻地分佈。
在上述實施例中，在第一掃描(圖6A至圖6B)中，有效區190.1-3在輻射檢測器100.1-3靜止(即，不移動)的同時捕獲第一和第二局部圖像。類似地，在第二掃描(圖6A至圖6B)中，有效區190.1-3在輻射檢測器100.1-3靜止(即，不移動)的同時捕獲第三和第四局部圖像。
在可替換實施例中，有效區190.1-3可以在輻射檢測器100.1-3移動的同時捕獲這些局部圖像。對於該可替換實施例的示例，參照圖6B，在有效區190.1、190.2和190.3的左上角分別移動經過點A2、B2和C2的同時，有效區190.1-3可以捕獲第二局部圖像。
類似地，對於該可替換實施例的另一個示例，參照圖6C，在有效區190.3、190.1和190.2的左上角分別移動經過點A1、B1和C1的同時，有效區190.1-3可以捕獲第三局部圖像。通常，參照圖7的流程圖700，在實施例中，對於各掃描，M個檢測器塊可以在M個檢測器塊移動的同時捕獲H個局部圖像(在上述示例中H=2)。
在實施例中，參照圖6A至圖6E，對於各掃描(例如，第一掃描、第二掃描等)，2個捕獲的局部圖像可以拼接在一起。當且僅當對於其圖像位於多個圖像上的場景的任意2個點A和 B，存在連接A和B的線，使得該線的各點在這多個圖像上都有其圖像時，場景的這多個圖像才可以拼接在一起。例如，第一和第二局部圖像可以拼接在一起。又例如，第三和第四局部圖像可以拼接在一起。通常，參照圖7的流程圖700，在實施例中，對於各掃描，由M個檢測器塊捕獲的H個局部圖像可以拼接在一起。
在實施例中，參照圖6A至圖6E，對於各掃描(例如，第一掃描、第二掃描等)，2個捕獲的局部圖像可以由成像系統600拼接以形成圖像。例如，第一和第二局部圖像可以被拼接以形成圖像。又例如，第三和第四局部圖像可以被拼接以形成圖像。通常，參照圖7的流程圖700，在實施例中，對於各掃描，由M個檢測器塊捕獲的H個局部圖像可以被拼接以形成圖像。
在實施例中，參照圖6A至圖6E，在第一掃描(圖6A至圖6B)之後且第二掃描(圖6C至圖6D)之前發生的第一重置期間，輻射檢測器100.3可以沿著路徑從輻射檢測器100.1-3的線的前面移動到該線的末端，其中在第一重置期間的時間點，該路徑上的點相對於用於掃描的輻射處於其它輻射檢測器100.1和100.2M的陰影中。在實施例中，在第一重置期間，輻射檢測器100.3可以在其沿著路徑移動的同時翻轉兩次。
具體地，參照作為圖6B的側視圖的圖8A，在實施例中，在第一掃描結束時，輻射檢測器100.1-3的所有輻射吸收層110可以面向用於掃描的輻射810。換句話說，輻射810的粒子在撞擊輻射檢測器100.1-3的電子器件層120之前撞擊輻射檢測器100.1-3 的輻射吸收層110。
接下來，在實施例中，在第一掃描之後且第二掃描之前的第一重置期間，輻射檢測器100.1和100.2可以向右移動，並且輻射檢測器100.3可以沿著路徑820從輻射檢測器100.1-3的線的前面移動到線的末端。在實施例中，參照圖8B，在第一重置期間的時間點，路徑820上的點820p可以相對於輻射810處於輻射檢測器100.1和100.2的陰影中。
在實施例中，在第一重置期間，當從輻射檢測器100.1-3的線的前面移動到線的末端的同時，輻射檢測器100.3可以翻轉(即，其電子器件層120面向輻射810)，如圖8B所示。在實施例中，在第一重置期間，輻射檢測器100.3可以再次翻轉，從而使得在如圖8C(其是圖6C的側視圖)所示的第二掃描開始時，輻射檢測器100.1-3的所有輻射吸收層110都面向輻射810。換句話說，輻射檢測器100.3在第一重置期間翻轉兩次。這種雙翻轉運動類似於通常在機場使用的自動人行道的臺階的運動。
在上述實施例中，參照圖7，M個檢測器塊中的各檢測器塊都包括輻射檢測器100。可替換地，M個檢測器塊中的各檢測器塊都可以包括多個輻射檢測器100。
圖9A示意性地示出了根據實施例的檢測器塊900。例如，檢測器塊900可以包括佈置在2個檢測器模組490.1和490.2上的4個輻射檢測器100a、100b、100c和100d(或簡稱為100a-d)，檢測器模組490.1和490.2可以類似於檢測器模組490(圖4)。在 實施例中，4個輻射檢測器100a-d可以相對於彼此靜止。在實施例中，2個檢測器模組490.1和490.2可以形成在可接合在一起以形成檢測器塊900的2個分離的基板上。
在實施例中，檢測器塊900的各個輻射檢測器100a、100b、100c和100d的有效區190a、190b、190c和190d在與用於掃描的輻射810垂直的平面上的投影在該平面上共同形成單個區域。在圖9B(在輻射810的方向上的圖9A的視圖)中，平面可以是頁面，並且如圖9B所示，有效區190a、190b、190c和190d在頁面上的投影形成單個區域。該單個區域可以被認為是可以檢測入射輻射的檢測器塊900的有效的有效區。
雖然本文已經公開了各個方面和實施例，但是其他方面和實施例對於本領域技術人員而言將是顯而易見的。本文公開的各個方面和實施例是出於說明的目的而不意圖是限制性的，其中真正的範圍和精神由下述申請專利範圍指示。
700:流程圖
710、720:步驟

Claims (22)

  1. 一種用於對場景進行成像的成像方法，包括：用M個檢測器塊(檢測器塊(i)，i=1、......、M)在掃描方向上對所述場景進行第一掃描的掃描，其中在所述第一掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(1)、(2)、......、(M)的順序物理地佈置，M為大於1的整數；以及在所述第一掃描之後，用所述M個檢測器塊在所述掃描方向上對所述場景進行第二掃描的掃描，其中在所述第二掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(M)、(1)、(2)、......、(M-1)的順序物理地佈置。
  2. 如請求項1所述的成像方法，還包括，在所述第二掃描之後，用所述M個檢測器塊在所述掃描方向上對所述場景進行第三掃描的掃描，其中在所述第三掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(M-1)、(M)、(1)、(2)、......、(M-2)的順序物理地佈置，並且其中M>2。
  3. 如請求項1所述的成像方法，其中，所述M個檢測器塊中的各檢測器塊包括輻射檢測器。
  4. 如請求項1所述的成像方法，其中，在所述第一掃描和所述第二掃描的各掃描期間，所述M個檢測器塊相對於彼此靜止。
  5. 如請求項4所述的成像方法，其中，在所述第一掃描和所述第二掃描的各掃描期間，所述M個檢測器塊在所述掃描方向上均勻地分佈。
  6. 如請求項1所述的成像方法，其中，所述第一掃描的掃描包括在所述M個檢測器塊移動的同時捕獲第一H個局部圖像，H為大於1的整數，其中每一第一H個局部圖像為所述場景的圖像的一部份，並且其中，所述第二掃描的掃描包括在所述M個檢測器塊移動的同時捕獲第二H個局部圖像，其中每一第二H個局部圖像為所述場景的所述圖像的一部份。
  7. 如請求項6所述的成像方法，其中，所述第一H個局部圖像可拼接在一起，並且其中，所述第二H個局部圖像可拼接在一起。
  8. 如請求項7所述的成像方法，還包括：拼接所述第一H個局部圖像以形成所述圖像；以及拼接所述第二H個局部圖像以形成所述圖像。
  9. 如請求項1所述的成像方法，還包括：在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前，沿著一路徑移動所述檢測器塊(M)，其中，在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前的時間點，所述路徑上的點相對於用於所述第一掃描和所述第二掃描的輻射處於所述M個檢測器塊中的其它檢測器塊(1)、(2)、......、(M-1)的陰影中。
  10. 如請求項9所述的成像方法，其中，在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前所述檢測器塊(M)沿著所述路徑移動的同時翻轉兩次，其中每翻轉一次，所述檢測器塊(M)背向用於掃描的輻射的面被轉向朝所述用於掃描的輻射。
  11. 如請求項1所述的成像方法，其中，所述M個檢測器塊中的各檢測器塊包括多個輻射檢測器，其中，所述各檢測器塊的多個輻射檢測器相對於彼此靜止，並且其中，所述各檢測器塊的多個輻射檢測器的有效區在與所述第一掃描和所述第二掃描中使用的輻射垂直的平面上的投影在所述平面上共同形成單個區域。
  12. 一種用於對場景進行成像的成像系統，包括M個檢測器塊(檢測器塊(i)，i=1、......、M)，其中M是大於1的整數，其中，所述M個檢測器塊被配置為在掃描方向上對所述場景進行第一掃描的掃描，其中在所述第一掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(1)、(2)、......、(M)的順序物理地佈置，並且其中，所述M個檢測器塊被配置為在所述第一掃描之後在所述掃描方向上對所述場景進行第二掃描的掃描，其中在所述第二掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(M)、(1)、(2)、......、(M-1)的順序物理地佈置。
  13. 如請求項12所述的成像系統，其中，所述M個檢測器塊被配置為在所述第二掃描之後在所述掃描方向上對所述場景進行第三掃描的掃描，其中在所述第三掃描期間所述M個檢測器塊在所述掃描方向上按照所述檢測器塊(M-1)、(M)、(1)、(2)、......、(M-2)的順序物理地佈置，並且其中M>2。
  14. 如請求項12所述的成像系統，其中，所述M個檢測器塊中的各檢測器塊包括輻射檢測器。
  15. 如請求項12所述的成像系統，其中，在所述第一掃描和所述第二掃描的各掃描期間，所述M個檢測器塊相對於彼此靜止。
  16. 如請求項15所述的成像系統，其中，在所述第一掃描和所述第二掃描的各掃描期間，所述M個檢測器塊在所述掃描方向上均勻地分佈。
  17. 如請求項12所述的成像系統，其中，在所述第一掃描期間，所述M個檢測器塊被配置為在所述M個檢測器塊移動的同時捕獲第一H個局部圖像，H為大於1的整數，其中每一第一H個局部圖像為所述場景的圖像的一部份，並且其中，在所述第二掃描期間，所述M個檢測器塊被配置為在所述M個檢測器塊移動的同時捕獲第二H個局部圖像，其中每一第二H個局部圖像為所述場景的所述圖像的一部份。
  18. 如請求項17所述的成像系統，其中，所述第一H個局部圖像可拼接在一起，並且其中，所述第二H個局部圖像可拼接在一起。
  19. 如請求項18所述的成像系統，其中，所述成像系統被配置為拼接所述第一H個局部圖像以形成所述圖像，並且其中，所述成像系統被配置為拼接所述第二H個局部圖像以形成所述圖像。
  20. 如請求項12所述的成像系統，其中，在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前，所述成像系統被配置為沿著所述路徑移動所述檢測器塊(M)，其中，在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前的時間點，所述路徑上的點相對於用於所述第一掃描和所述第二掃描的輻射處於所述M個檢測器塊中的其它檢測器塊(1)、(2)、......、(M-1)的陰影中。
  21. 如請求項20所述的成像系統，其中所述成像系統被配置為在所述第一掃描之後且所述第二掃描之前沿著所述路徑移動所述檢測器塊(M)的同時將所述檢測器塊(M)翻轉兩次，其中每翻轉一次，所述檢測器塊(M)背向用於掃描的輻射的面被轉向朝所述用於掃描的輻射。
  22. 如請求項12所述的成像系統，其中，所述M個檢測器塊中的各檢測器塊包括多個輻射檢測 器，其中，所述各檢測器塊的多個輻射檢測器相對於彼此靜止，並且其中，所述各檢測器塊的多個輻射檢測器的有效區在與所述第一掃描和所述第二掃描中使用的輻射垂直的平面上的投影在所述平面上共同形成單個區域。
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