TWI825160B - 成像方法 - Google Patents

成像方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI825160B
TWI825160B TW108130984A TW108130984A TWI825160B TW I825160 B TWI825160 B TW I825160B TW 108130984 A TW108130984 A TW 108130984A TW 108130984 A TW108130984 A TW 108130984A TW I825160 B TWI825160 B TW I825160B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
radiation
radiation source
image sensor
relative
radiation detector
Prior art date
Application number
TW108130984A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202012958A (zh
Inventor
曹培炎
劉雨潤
Original Assignee
大陸商深圳幀觀德芯科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商深圳幀觀德芯科技有限公司 filed Critical 大陸商深圳幀觀德芯科技有限公司
Publication of TW202012958A publication Critical patent/TW202012958A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI825160B publication Critical patent/TWI825160B/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • A61B6/5241—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT combining overlapping images of the same imaging modality, e.g. by stitching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4233—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using matrix detectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4452—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being able to move relative to each other
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/164—Scintigraphy
    • G01T1/166—Scintigraphy involving relative movement between detector and subject
    • G01T1/1663—Processing methods of scan data, e.g. involving contrast enhancement, background reduction, smoothing, motion correction, dual radio-isotope scanning, computer processing ; Ancillary equipment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4038—Image mosaicing, e.g. composing plane images from plane sub-images
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/32—Transforming X-rays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/035—Mechanical aspects of CT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4266—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of detector units
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/51—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for dentistry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40—Imaging
    • G01N2223/401—Imaging image processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/163—Whole body counters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/20—Detecting prohibited goods, e.g. weapons, explosives, hazardous substances, contraband or smuggled objects
    • G01V5/22—Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays
    • G01V5/226—Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays using tomography

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本文公開了一種方法，所述方法包括：在圖像感測器位於相對於輻射源的第一位置處的同時，分別捕獲當圖像感測器和輻射源相對於場景圍繞第一軸共同旋轉到多個旋轉位置時場景部分的第一組圖像；在圖像感測器位於相對於輻射源的第二位置處的同時，分別捕獲當圖像感測器和輻射源相對於場景圍繞第一軸共同旋轉到所述多個旋轉位置時場景部分的第二組圖像；以及通過拼接所述第一組圖像的一個圖像和所述第二組圖像的一個圖像來形成場景的圖像。

Description

成像方法
本發明是有關於一種方法，且特別是有關於一種成像方法。
輻射檢測器可以是用於測量輻射的通量、空間分佈、光譜或其它性質的裝置。
輻射檢測器可用於許多應用。一個重要的應用是成像。輻射成像是一種射線照相技術，並可用於揭示非均勻組成的不透明的對象（如人體）的內部結構。
用於成像的早期輻射檢測器包括照相底板和照相膠片。照相底板可以是具有光敏乳劑塗層的玻璃板。雖然照相底板被照相膠片取代了，但由於它們提供的優質品質及其極端穩定性，它們仍可用於特殊情況。照相膠片可以是具有光敏乳劑塗層的塑膠膜（例如，條或片）。
在20世紀80年代，可光激勵的磷光體板（PSP板）變得可用。PSP板可以包含在其晶格中具有色心的磷光體材料。當PSP板暴露於輻射時，由輻射激發的電子被俘獲在色心中，直到它們被在板表面上掃描的雷射光束激勵。當該板被鐳射掃描時，被俘獲的激發電子發出光，該光被光電倍增管收集。收集的光被轉換成數位圖像。與照相底板和照相膠片相比，PSP板可以被重複使用。
另一種輻射檢測器是輻射圖像增強器。輻射圖像增強器的元件通常在真空中密封。與照相底板、照相膠片和PSP板相比，輻射圖像增強器可以產生即時圖像，即，不需要曝光後處理來產生圖像。輻射首先撞擊輸入磷光體（例如，碘化銫）並轉換成可見光。然後可見光撞擊光電陰極（例如，含有銫和銻化合物的薄金屬層）並引起電子發射。發射的電子數量與入射輻射的強度成比例。發射的電子通過電子光學器件投射到輸出磷光體上並使輸出磷光體產生可見光圖像。
閃爍體在某種程度上與輻射圖像增強器類似地操作，因為閃爍體（例如，碘化鈉）吸收輻射並發射可見光，然後可以通過合適的圖像感測器檢測可見光。在閃爍體中，可見光在所有方向上擴散和散射，從而降低空間解析度。減小閃爍體厚度有助於改善空間解析度，但也減少了輻射的吸收。因此，閃爍體必須在吸收效率和解析度之間達成折衷。
半導體輻射檢測器通過將輻射直接轉換成電信號很大程度上克服了這個問題。半導體輻射檢測器可以包括吸收關注波長的輻射的半導體層。當輻射粒子在半導體層中被吸收時，產生多個電荷載流子（例如，電子和電洞）並在電場下朝向半導體層上的電觸點掃射。當前可用的半導體輻射檢測器（例如，Medipix）中所需的繁瑣的熱管理會使得具有大面積和大量圖元的檢測器難以生產或不可能生產。
本文公開了一種方法，所述方法包括：在圖像感測器位於相對於輻射源的第一位置處的同時，分別捕獲當圖像感測器和輻射源相對於場景圍繞第一軸共同旋轉到多個旋轉位置時場景部分的第一組圖像；在圖像感測器位於相對於輻射源的第二位置處的同時，分別捕獲當圖像感測器和輻射源相對於場景圍繞第一軸共同旋轉到所述多個旋轉位置時場景部分的第二組圖像；以及通過拼接所述第一組圖像的一個圖像和所述第二組圖像的一個圖像來形成場景的圖像。
根據實施例，所述方法還包括：通過相對於輻射源平移或旋轉圖像感測器，將圖像感測器從相對於輻射源的第一位置移動到相對於輻射源的第二位置。
根據實施例，所述第一軸靠近圖像感測器的輻射接收表面或在圖像感測器的輻射接收表面上。
根據實施例，所述圖像感測器被配置為通過相對於輻射源沿第一方向平移而相對於輻射源移動。
根據實施例，所述第一方向平行於圖像感測器的輻射接收表面。
根據實施例，所述圖像感測器被配置為通過相對於輻射源沿第二方向平移而相對於輻射源移動；其中第二方向與第一方向不同。
根據實施例，所述圖像感測器被配置為通過圍繞第二軸旋轉而相對於輻射源移動。
根據實施例，所述圖像感測器被配置為通過圍繞第三軸旋轉而相對於輻射源移動；其中第三軸與第二軸不同。
根據實施例，所述圖像感測器包括第一輻射檢測器和第二輻射檢測器。
根據實施例，所述第一輻射檢測器和第二輻射檢測器分別包括被配置為接收來自輻射源的輻射的平坦表面。
根據實施例，所述第一輻射檢測器的平坦表面和第二輻射檢測器的平坦表面不平行。
根據實施例，所述第一軸靠近第一輻射檢測器的平坦表面或在第一輻射檢測器的平坦表面上。
根據實施例，所述第一輻射檢測器相對於第二輻射檢測器的相對位置保持相同。
根據實施例，所述第一輻射檢測器和第二輻射檢測器被配置為通過相對於輻射源沿第一方向平移而相對於輻射源移動。
根據實施例，所述第一方向平行於第一輻射檢測器的平坦表面，但不平行於第二輻射檢測器的平坦表面。
根據實施例，所述第一輻射檢測器和第二輻射檢測器被配置為通過相對於輻射源沿第二方向平移而相對於輻射源移動；其中第二方向與第一方向不同。
根據實施例，所述第一輻射檢測器和第二輻射檢測器被配置為通過圍繞第二軸旋轉而相對於輻射源移動，其中輻射源處於第二軸上。
根據實施例，所述第一輻射檢測器和第二輻射檢測器被配置為通過圍繞第三軸旋轉而相對於輻射源移動；其中第三軸與第二軸不同。
根據實施例，所述第一輻射檢測器和第二輻射檢測器均包括圖元陣列。
根據實施例，所述第一輻射檢測器的形狀為矩形。
根據實施例，所述第一輻射檢測器的形狀為六邊形。
圖1A至圖1H示意性地示出了根據實施例的對場景50進行成像的方法。當圖像感測器9000和輻射源109相對於場景50圍繞第一軸501共同旋轉到多個旋轉位置時，可以捕獲場景50的部分的多組圖像。
圖1A和圖1B各自示意性地示出了圖像感測器9000和輻射源109共同處於相對於場景50的兩個不同的旋轉位置處，並且圖像感測器9000處於相對於輻射源109的第一位置（例如，圖1C中的910）處。第一軸501靠近圖像感測器9000的輻射接收表面或位於圖像感測器9000的輻射接收表面上。圖1A示意性地示出了在第一旋轉位置510處的輻射源109和圖像感測器9000。圖1B示意性地示出了輻射源109和圖像感測器9000從第一旋轉位置510相對於場景50圍繞第一軸501共同旋轉到第二旋轉位置511。在該共同旋轉期間，圖像感測器9000可以相對於輻射源109保持在第一位置處。第一軸501可以相對於場景50靜止。在第一旋轉位置510和第二旋轉位置511處，來自輻射源109的輻射可以穿過場景50的不同部分。在圖像感測器9000處於相對於輻射源109的第一位置處的同時，分別捕獲當輻射源109和圖像感測器9000相對於場景50圍繞第一軸501共同旋轉到多個旋轉位置時場景50的部分的第一組圖像。例如，第一組圖像可以包括圖像感測器9000在圖1A中所示的第一旋轉位置510處捕獲的圖像或者圖像感測器9000在圖1B中所示的第二旋轉位置511處捕獲的圖像。
圖像感測器9000可以從相對於輻射源109的第一位置移動到相對於輻射源109的第二位置。圖1C示意性地示出了根據實施例的圖像感測器9000可以通過相對於輻射源109平移而相對於輻射源109移動。在圖1C所示的示例中，圖像感測器9000可以通過相對於輻射源109沿第一方向904平移而從相對於輻射源109的第一位置910移動到相對於輻射源109的第二位置920。第一方向504可以平行於圖像感測器9000的輻射接收表面。
圖1C還示出了圖像感測器9000可以通過相對於輻射源109沿第二方向905平移而從相對於輻射源109的第一位置910移動到相對於輻射源109的第三位置930。第二方向905與第一方向904不同。
圖1D和圖1E各自示意性地示出了在圖像感測器9000通過相對於輻射源109平移而已經移動到相對於輻射源109的第二位置（例如，圖1C中的920）之後，圖像感測器9000和輻射源109共同處於相對於場景50的兩個不同的旋轉位置處。圖1D示意性地示出了在第一旋轉位置510處的輻射源109和圖像感測器9000。圖1E示意性地示出了輻射源109和圖像感測器9000從第一旋轉位置510相對於場景50圍繞第一軸501共同旋轉到第二旋轉位置511。在該共同旋轉期間，圖像感測器9000可以保持在相對於輻射源109的第二位置處。在圖像感測器9000處於相對於輻射源109的第二位置處的同時，分別捕獲當輻射源109和圖像感測器9000相對於場景50圍繞第一軸501共同旋轉到多個旋轉位置時場景50的部分的第二組圖像。例如，第二組圖像可以包括圖像感測器9000在圖1D中所示的第一旋轉位置510處捕獲的圖像或圖像感測器9000在圖1E中所示的第二旋轉位置511處捕獲的的圖像。
圖1F示意性地示出了根據實施例，圖像感測器9000可以通過相對於輻射源109旋轉而相對於輻射源109移動。在圖1F所示的示例中，圖像感測器9000可以通過相對於輻射源109圍繞第二軸902旋轉而從相對於輻射源109的第一位置910移動到相對於輻射源109的第四位置940。第二軸902可以平行於圖像感測器9000的輻射接收表面。輻射源109可以處於第二軸902上。
圖1F還示出了圖像感測器9000可以通過相對於輻射源109圍繞第三軸903旋轉而從相對於輻射源109的第一位置910移動到相對於輻射源109的第五位置950。第三軸903與第二軸902不同。例如，第三軸903可以垂直於第二軸902。輻射源109可以處於第三軸903上。
圖1G和圖1H各自示意性地示出了在圖像感測器9000通過相對於輻射源109旋轉而已經移動到相對於輻射源109的第四位置（例如，圖1F中的940）之後，圖像感測器9000和輻射源109共同處於相對於場景50的兩個不同的旋轉位置處。圖1G示意性地示出了在第一旋轉位置510處的輻射源109和圖像感測器9000。圖1H示意性地示出了輻射源109和圖像感測器9000從第一旋轉位置510相對於場景50圍繞第一軸501共同旋轉到第二旋轉位置511。在該共同旋轉期間，圖像感測器9000可以保持在相對於輻射源109的第四位置處。在圖像感測器9000處於相對於輻射源109的第四位置處的同時，分別捕獲當輻射源109和圖像感測器9000相對於場景50圍繞第一軸501共同旋轉到多個旋轉位置時場景50的部分的第二組圖像。例如，第二組圖像可以包括圖像感測器9000在圖1G中所示的第一旋轉位置510處捕獲的圖像或圖像感測器9000在圖1H中所示的第二旋轉位置511處捕獲的的圖像。
圖2A示意性地示出了圖像感測器9000可以具有多個輻射檢測器（例如，第一輻射檢測器100A，第二輻射檢測器100B）。圖像感測器9000可以具有帶彎曲表面102的支撐件107。多個輻射檢測器可以佈置在支撐件107上，例如，佈置在彎曲表面102上，如圖2A的示例所示。第一輻射檢測器100A可以具有被配置為接收來自輻射源109的輻射的第一平坦表面103A。第二輻射檢測器100B可以具有被配置為接收來自輻射源109的輻射的第二平坦表面103B。第一輻射檢測器100A的第一平坦表面103A和第二輻射檢測器100B的第二平坦表面103B可以不平行。來自輻射源109的輻射可能在到達第一輻射檢測器100A或第二輻射檢測器100B之前已經通過場景50（例如，人體部位）。
圖2B示意性地示出了圖2A中描繪的圖像感測器9000相對於場景50和輻射源109的透視圖。
第一軸501可以平行於第一輻射檢測器100A的第一平坦表面103A和第二輻射檢測器100B的第二平坦表面103B。第一軸501可以靠近第一輻射檢測器100A的平坦表面或在第一輻射檢測器100A的平坦表面上。當圖像感測器9000相對於輻射源109移動時以及當圖像感測器9000和輻射源109相對於場景50共同旋轉時，第一輻射檢測器100A相對於第二輻射檢測器100B的相對位置可以保持不變。第一輻射檢測器100A和第二輻射檢測器100B相對於圖像感測器9000保持靜止。因此，第一輻射檢測器100A和第二輻射檢測器100B可以通過相對於輻射源109沿第一方向904或第二方向905平移或者通過相對於輻射源109圍繞第二軸902或第三軸903旋轉而與圖像感測器9000一起相對於輻射源109移動。第一方向904或第二方向905可以與第一平坦表面103A和第二平坦表面103B中的兩個或任一個平行，或者與這兩個都平行。例如，第一方向904可以平行於第一平坦表面103A，但不平行於第二平坦表面103B。
圖3A示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器100的橫截面圖。輻射檢測器100可以用在圖像感測器9000中，例如用作第一輻射檢測器100A或第二輻射檢測器100B。輻射檢測器100可以包括輻射吸收層110和電子器件層120（例如，ASIC），其用於處理或分析入射輻射在輻射吸收層110中產生的電信號。在實施例中，輻射檢測器100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。該半導體可以對關注的輻射能量具有高品質衰減係數。遠離電子器件層120的輻射吸收層110的表面103被配置為接收輻射。
如圖3B中的輻射檢測器100的詳細橫截面圖所示，根據實施例，輻射吸收層110可以包括由第一摻雜區111、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的每個離散區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，其具有第一摻雜區111作為共用電極。第一摻雜區111還可以具有離散的部分。
當輻射粒子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。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一個二極體的電極。該場可以是外部電場。電觸點119B可以包括離散部分，每個離散部分與離散區114電接觸。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，小於2%、小於0.5%、小於0.1%或小於0.01%的這些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周圍的區域，其中由以0°的入射角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，小於2%、小於1%、小於0.1%或小於0.01%的這些電荷載流子流過該圖元。
如圖3C中的輻射檢測器100的可替代的詳細橫截面圖所示，根據實施例，輻射吸收層110可以包括諸如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合的半導體材料的電阻器，但不包括二極體。該半導體可以對於關注的輻射能量具有高品質衰減係數。
當輻射粒子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，小於2%，小於0.5%，小於0.1%或小於0.01%的這些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區域，其中由以0°的入射角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，小於2%、小於0.5%、小於0.1%或小於0.01%的這些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。
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上的輻射粒子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、積分器和比較器的類比電路，或者諸如微處理器的數位電路，以及記憶體。電子系統121可以包括由各圖元共用的元件或專用於單個圖元的元件。例如，電子系統121可以包括專用於每個圖元的放大器和在所有圖元之間共用的微處理器。電子系統121可以通過通孔131電連接到圖元。通孔之間的空間可以被填充材料130填充，這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的情況下將電子系統121連接到圖元。
圖4示意性地示出了輻射檢測器100可以具有圖元陣列150。該陣列可以是矩形陣列、蜂窩陣列、六邊形陣列或任何其它合適的陣列。每個圖元150可以被配置為檢測入射在其上的輻射粒子，測量輻射粒子的能量，或既檢測又測量。例如，每個圖元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。每個圖元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。ADC可具有10位或更高的解析度。每個圖元150可以被配置為測量其暗電流，例如在每個輻射粒子入射到其上之前或同時。每個圖元150可以被配置為從入射在其上的輻射粒子的能量中減去暗電流的貢獻。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可能正在等待另一個輻射粒子到達。圖元150可以是但不必是可單獨定址的。
在實施例中，圖像感測器9000的輻射檢測器100（例如，100A和100B）可以相對於輻射源109移動到多個位置。圖像感測器9000可以使用輻射檢測器100和來自輻射源109的輻射分別在多個位置處捕獲場景50的多個部分的圖像。圖像感測器9000可以拼接這些圖像以形成整個場景50的圖像。如圖5所示，根據實施例，圖像感測器9000可以包括致動器500，致動器500被配置為將輻射檢測器100移動到多個位置。致動器500可以包括控制器600。圖像感測器可以包括準直器200，準直器200僅允許輻射到達輻射檢測器100的有效區域。輻射檢測器100的有效區域是輻射檢測器100的對輻射敏感的區域。致動器500可以將準直器200與輻射檢測器100一起移動。位置可以由控制器600確定。
圖6示意性地示出了由圖像感測器9000捕獲場景50的部分的圖像。在圖6所示的示例中，輻射檢測器100相對於輻射源109移動到三個位置，例如，第一位置510、第二位置520，例如，通過使用致動器500移動到三個位置。分別在位置510，520處，當圖像感測器9000和輻射源109相對於場景50圍繞第一軸501共同旋轉到多個旋轉位置（例如，511，521）時，圖像感測器9000捕獲場景50的部分的第一組圖像51A，第二組圖像51B。圖像感測器9000可以拼接所述部分的第一組圖像51A和第二組圖像51B以形成場景50的圖像。所述部分的圖像51A，51B可以彼此重疊以便於拼接。場景50的每個部分可以在檢測器處於多個位置處時捕獲的圖像中的至少一個中。即，當拼接在一起時的部分的圖像可以覆蓋整個場景50。
輻射檢測器100可以以各種方式佈置在圖像感測器9000中。圖7A示意性地示出了根據實施例的一種佈置，其中輻射檢測器100按交錯的列（rows）佈置。例如，輻射檢測器100A和100B在同一列中，在Y方向上對齊，並且尺寸均勻；輻射檢測器100C和100D在同一列中，在Y方向上對齊，並且尺寸均勻。輻射檢測器100A和100B相對於輻射檢測器100C和100D在X方向上交錯。根據實施例，同一列中的兩個相鄰輻射檢測器100A和100B之間的距離X2大於同一列中的一個輻射檢測器的寬度X1（即，X方向上的尺寸，X方向即為該列的延伸方向），並且小於寬度X1的兩倍。輻射檢測器100A和100E在同一行（columns）中，在X方向上對齊，並且尺寸均勻；同一行中的兩個相鄰輻射檢測器100A和100E之間的距離Y2小於同一行中的一個輻射檢測器的寬度Y1（即，Y方向上的尺寸）。這種佈置允許如圖6所示的場景成像，並且可以通過拼接在X方向上間隔開的三個位置處捕獲的場景的部分的三個圖像來獲得場景的圖像。
圖7B示意性地示出了根據實施例的另一種佈置，其中輻射檢測器100按矩形網格佈置。例如，輻射檢測器100可以包括如圖7A中精確佈置的輻射檢測器100A、100B、100E和100F，而沒有圖8A中的輻射檢測器100C、100D、100G或100H。這種佈置使得可以通過在六個位置處拍攝場景部分的圖像來對場景進行成像。例如，在X方向上間隔開的三個位置和在X方向上間隔開且在Y方向上與前三個位置間隔開的另外三個位置。
其它佈置也是可能的。例如，在圖7C中，輻射檢測器100可以在X方向上跨越圖像感測器9000的整個寬度，其中兩個相鄰輻射檢測器100之間的距離Y2小於一個輻射檢測器Y1的寬度。假設檢測器在X方向上的寬度大於場景在X方向上的寬度，場景的圖像可以由在Y方向上間隔開的兩個位置處捕獲的場景部分的兩個圖像拼接成。
上述輻射檢測器100可以具有任何合適的尺寸和形狀。根據實施例（例如，在圖7中），至少一些輻射檢測器的形狀是矩形。根據實施例，如圖8所示，至少一些輻射檢測器的形狀是六邊形。
上述圖像感測器9000可以用在各種系統中，例如下面提供的系統。
圖9示意性地示出了包括如關於圖1至圖8所述的圖像感測器9000的系統。該系統可以用於醫學成像，例如胸部放射線照相、腹部放射線照相等。該系統包括輻射源1201。從輻射源1201發射的輻射穿透對象1202（例如，諸如胸部、肢體、腹部的人體部位），被對象1202的內部結構（例如，骨骼，肌肉，脂肪和器官等）不同程度地衰減，並被投射到圖像感測器9000。圖像感測器9000通過檢測輻射的強度分佈來形成圖像。
圖10示意性地示出了包括如關於圖1至圖8所述的圖像感測器9000的系統。該系統可用於醫學成像，例如牙科放射線照相。該系統包括輻射源1301。從輻射源1301發射的輻射穿透作為哺乳動物（例如人）嘴部的對象1302。對象1302可包括上頜骨、上顎骨、牙齒、下頜骨或舌頭。輻射通過對象1302的不同結構被不同程度地衰減並且被投射到圖像感測器9000。圖像感測器9000通過檢測輻射的強度分佈來形成圖像。牙齒比齲齒、感染部、牙周韌帶吸收更多的輻射。牙科患者接收的輻射劑量通常很小（對於全口系列，約為0.150mSv）。
圖11示意性地示出了包括如關於圖1至圖8所述的圖像感測器9000的另一種貨物掃描或非侵入式檢查（NII）系統。該系統可用於公共交通站和機場的行李檢查。該系統包括輻射源1501。從輻射源1501發射的輻射可穿透一件行李箱1502，由行李箱的內容物不同地衰減，並投射到圖像感測器9000。圖像感測器9000通過檢測透射輻射的強度分佈來形成圖像。該系統可以揭示行李的內容物並識別公共交通上禁止的物品，例如槍支、麻醉品、邊緣武器、易燃品。
圖12示意性地示出了包括如關於圖1至圖8所述的圖像感測器9000的全身掃描器系統。該全身掃描器系統可以檢測人體上的物體以進行安全檢查，而無需物理地移除衣服或進行身體接觸。全身掃描器系統可能能夠檢測非金屬物體。全身掃描器系統包括輻射源1601。從輻射源1601發射的輻射可以從被檢查的人1602及其身上的物體反向散射，並且被投射到圖像感測器9000。物體和人體可以不同地反向散射輻射。圖像感測器9000通過檢測反向散射輻射的強度分佈來形成圖像。圖像感測器9000和輻射源1601可以被配置為沿線性或旋轉方向掃描人。
圖13示意性地示出了輻射電腦斷層攝影（輻射CT）系統。輻射CT系統使用電腦處理的輻射來產生被掃描對象的特定區域的斷層圖像（虛擬「切片」）。斷層圖像可用於各種醫學科系中的診斷和治療目的，或用於探傷、失效分析、計量學、裝配分析和逆向工程。輻射CT系統包括如關於圖1至圖8所述的圖像感測器9000和輻射源1701。圖像感測器9000和輻射源1701可以被配置為沿著一個或多個圓形或螺旋形路徑同步旋轉。
這裡描述的圖像感測器9000可以具有其它應用，例如輻射望遠鏡，輻射***攝影，工業輻射缺陷檢測，輻射顯微鏡或微射線照相，輻射鑄造檢查，輻射無損測試，輻射焊縫檢查，輻射數位減影血管造影等。可以適合使用圖像感測器9000代替照相底板、照相膠片、PSP板、輻射圖像增強器、閃爍體或其它半導體輻射檢測器。
圖14A和圖14B均示出了根據實施例的電子系統121的元件圖。電子系統121可以包括第一電壓比較器301、第二電壓比較器302、計數器320、開關305、可選的電壓表306和控制器310。
第一電壓比較器301被配置為將至少一個電觸點119B的電壓與第一閾值進行比較。第一電壓比較器301可以被配置為直接監視電壓，或者通過在一段時間內對流過電觸點119B的電流進行積分來計算電壓。第一電壓比較器301可以由控制器310可控地啟動或去啟動。第一電壓比較器301可以是連續比較器。即，第一電壓比較器301可以被配置為連續啟動並連續監視電壓。第一電壓比較器301可以是時鐘控制比較器。第一閾值可以是一個入射輻射粒子可以在電觸點119B上產生的最大電壓的5-10%、10%-20%、20-30%、30-40%或40-50%。最大電壓可取決於入射輻射粒子的能量、輻射吸收層110的材料和其它因素。例如，第一閾值可以是50mV、100mV、150mV或200mV。
第二電壓比較器302被配置為將電壓與第二閾值進行比較。第二電壓比較器302可以被配置為直接監測電壓或者通過在一段時間內對流過二極體或電觸點的電流進行積分來計算電壓。第二電壓比較器302可以是連續比較器。第二電壓比較器302可以由控制器310可控地啟動或去啟動。當第二電壓比較器302被去啟動時，第二電壓比較器302的功耗可以小於在第二電壓比較器302被啟動時的功耗的1%、5%、10%或者20%。第二閾值的絕對值大於第一閾值的絕對值。如本文所使用的，實數的術語「絕對值」或「模數」是不考慮其符號的的非負值。即，。第二閾值可以是第一閾值的200%-300%。第二閾值可以是一個入射輻射粒子可以在電觸點119B上產生的最大電壓的至少50%。例如，第二閾值可以是100mV、150mV、200mV、250mV或300mV。第二電壓比較器302和第一電壓比較器310可以是同一元件。即，系統121可以具有一個電壓比較器，其可以在不同時間將電壓與兩個不同的閾值進行比較。
第一電壓比較器301或第二電壓比較器302可以包括一個或多個運算放大器或任何其它合適的電路。第一電壓比較器301或第二電壓比較器302可以具有高速以使得電子系統121可在高通量的入射輻射粒子下操作。然而，具有高速度通常以功耗為代價。
計數器320被配置為至少記錄入射在包圍電觸點119B的圖元150上的輻射粒子的數量。計數器320可以是軟體元件（例如，存儲在電腦記憶體中的數位）或硬體元件（例如，4017IC和7490IC）。
控制器310可以是硬體元件，例如微控制器和微處理器。控制器310被配置為從第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超過第一閾值的絕對值（例如，電壓的絕對值從低於第一閾值的絕對值增加為等於或高於第一閾值的絕對值的值）的時間開始時間延遲。這裡使用絕對值是因為電壓可以是負的或正的，這取決於是使用二極體的陰極還是陽極的電壓或使用哪個電觸點。控制器310可以被配置為在第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超過第一閾值的絕對值之前，保持第二電壓比較器302、計數器320和第一電壓比較器301的操作不需要的任何其它電路的去啟動。時間延遲可以在電壓變得穩定即電壓的變化率基本上為零之前或之後到期。「電壓的變化率基本上為零」的短語意指電壓的時間變化小於0.1%/ns。「電壓的變化率基本上不為零」的短語意指電壓的時間變化至少為0.1%/ns。
控制器310可以被配置為在時間延遲期間（包括開始和到期）啟動第二電壓比較器。在實施例中，控制器310被配置為在時間延遲開始時啟動第二電壓比較器。術語「啟動」意指使元件進入操作狀態（例如，通過發送諸如電壓脈衝或邏輯電平的信號，通過提供電力等）。術語「去啟動」意指使元件進入非操作狀態（例如，通過發送諸如電壓脈衝或邏輯電平的信號，通過切斷電力等）。操作狀態可以具有比非操作狀態更高的功耗（例如，為非操作狀態的10倍，100倍，1000倍）。當電壓的絕對值等於或超過第一閾值的絕對值時，控制器310本身可以被去啟動，直到第一電壓比較器301的輸出啟動控制器310為止。
控制器310可以被配置為如果在時間延遲期間，第二電壓比較器302確定電壓的絕對值等於或超過第二閾值的絕對值，則使得由計數器320記錄的數量中的至少一個增加1。
控制器310可以被配置為使得可選的電壓表306在時間延遲到期時測量電壓。控制器310可以被配置為將電觸點119B連接到電接地，以便使電壓重定並對在電觸點119B上累積的任何電荷載流子進行放電。在實施例中，電觸點119B在時間延遲到期之後連接到電接地。在實施例中，電觸點119B在有限的復位時間段內連接到電接地。控制器310可以通過控制開關305將電觸點119B連接到電接地。開關可以是諸如場效應電晶體（FET）的電晶體。
在實施例中，系統121不具有類比濾波器網路（例如，RC網路）。在實施例中，系統121沒有類比電路。
電壓表306可以將其測量的電壓作為類比或數位信號饋送到控制器310。
電子系統121可以包括電連接到電觸點119B的積分器309，其中積分器被配置為從電觸點119B收集電荷載流子。積分器309可以包括放大器的回饋路徑中的電容器。這樣配置的放大器稱為電容互阻抗放大器（CTIA）。CTIA通過阻止放大器飽和而具有高動態範圍，並通過限制信號路徑中的頻寬來提高信噪比。來自電觸點119B的電荷載流子在一段時間（「積分期」）內累積在電容器上。積分期結束後，對電容器電壓進行採樣，然後通過重定開關重定。積分器309可包括直接連接到電觸點119B的電容器。
圖15示意性地示出了由入射在包圍電觸點119B的圖元150上的輻射粒子產生的電荷載流子引起的流過電觸點119B的電流的時間變化（上部曲線），以及電觸點119B的電壓的相應時間變化（下部曲線）。電壓可以是電流相對於時間的積分。在時間t0 ，輻射粒子撞擊圖元150，電荷載流子開始在圖元150中產生，電流開始流過電觸點119B，並且電觸點119B的電壓的絕對值開始增加。在時間t1 ，第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超過第一閾值V1的絕對值，並且控制器310開始時間延遲TD1，並且控制器310可以在TD1的開始處去啟動第一電壓比較器301。如果控制器310在t1 之前被去啟動，則控制器310在t1 被啟動。在TD1期間，控制器310啟動第二電壓比較器302。這裡使用的術語「在......期間」意指開始和到期（即結束）以及它們之間的任何時間。例如，控制器310可以在TD1到期時啟動第二電壓比較器302。如果在TD1期間，第二電壓比較器302在時間t2 確定電壓的絕對值等於或超過第二閾值V2的絕對值，則控制器310等待電壓穩定來穩定。當由輻射粒子產生的所有電荷載流子漂移到輻射吸收層110之外時，電壓在時間te 穩定。在時間ts ，時間延遲TD1到期。在時間te 或之後，控制器310使電壓表306數位化電壓並確定輻射粒子的能量落入哪個區間中。控制器310然後使計數器320對應於該區間記錄的數量增加1。在圖9的示例中，時間ts 在時間te 之後；即，在輻射粒子產生的所有電荷載流子漂移到輻射吸收層110之外之後，TD1到期。如果不能容易地測量時間te ，則可以憑經驗選擇TD1以使得有足夠的時間來收集由該輻射粒子產生的基本上所有的電荷載流子，但不要太長，以便有另一個入射輻射粒子的風險。即，可以憑經驗選擇TD1，使得憑經驗確定時間ts 在時間te 之後。時間ts 不必一定在時間te 之後，因為控制器310可以在達到V2時就忽略TD1並且等待時間te 。因此，電壓與暗電流對電壓的貢獻之間的差異的變化率在te 處基本上為零。控制器310可以被配置為在TD1到期時或在t2 或在其間的任何時間去啟動第二電壓比較器302。
在時間te 的電壓與由輻射粒子產生的電荷載流子的量成比例，其與輻射粒子的能量有關。控制器310可以被配置為使用電壓表306確定輻射粒子的能量。
在TD1到期或電壓表306數位化（以較晚為準）之後，控制器310在復位期RST內將電觸點119B連接到電接地，以使得累積在電觸點119B上的電荷載流子可以流到地並使電壓重定。在RST之後，電子系統121準備好檢測另一個入射輻射粒子。如果第一電壓比較器301已經被去啟動，則控制器310可以在RST到期之前的任何時間啟動它。如果控制器310已被去啟動，則可在RST到期之前啟動它。
雖然本文已經公開了各個方面和實施例，但是其它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，真正的範圍和精神由所附申請專利範圍指示。
50:場景 51A:第一組圖像 51B:第二組圖像 100、100A、100C、100D、100E、100F、100G、100H:輻射檢測器 102:彎曲表面 103:表面 103A:第一平坦表面 103B:第二平坦表面 107:支撐件 109、1201、1301、1501、1601、1701:輻射源 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:電觸點 120:電子器件層 121:系統 130:填充材料 131:通孔 150:圖元 200:準直器 301:第一電壓比較器 302:第二電壓比較器 305:開關 306:電壓表 309:積分器 310:控制器 320:計數器 500:致動器 501:第一軸 510、511、520:位置 600:控制器 902:第二軸 903:第三軸 904:第一方向 905:第二方向 910:第一位置 920:第二位置 930:第三位置 940:第四位置 950:第五位置 1202、1302:對象 1502:行李箱 1602:人 9000:圖像感測器 RST:復位期 t0、t1、t2、te、ts:時間 TD1:時間延遲 V1:第一閾值 X1、Y1:寬度 X2、Y2:距離
圖1A至圖1H示意性地示出了根據實施例的對場景進行成像的方法。 圖2A示意性地示出了根據實施例的圖像感測器的一部分。 圖2B示意性地示出了圖2A的圖像感測器的另一視圖。 圖3A示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的橫截面圖。 圖3B示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的詳細橫截面圖。 圖3C示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的可替代的詳細橫截面圖。 圖4示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器可以具有圖元陣列。 圖5示意性地示出了根據實施例的圖像感測器的功能框圖。 圖6示意性地示出了根據實施例的捕獲場景部分的圖像的圖像感測器。 圖7A至圖7C示意性地示出了根據一些實施例的圖像感測器中的輻射檢測器的佈置。 圖8示意性地示出了根據實施例的具有多個六邊形形狀的輻射檢測器的圖像感測器。 圖9示意性地示出了根據實施例的包括本文所述的圖像感測器的系統，其適用於醫學成像，例如胸部放射線照相、腹部放射線照相等。 圖10示意性地示出了根據實施例的包括本文所述的適用於牙科放射線照相的圖像感測器的系統。 圖11示意性地示出了根據實施例的包括本文所述的圖像感測器的另一貨物掃描或非侵入式檢查（NII）系統。 圖12示意性地示出了根據實施例的包括本文所述的圖像感測器的全身掃描器系統。 圖13示意性地示出了根據實施例的包括本文所述的圖像感測器的輻射電腦斷層攝影（輻射CT）系統。 圖14A和圖14B各自示出了根據實施例的圖3A、圖3B和圖3C中的輻射檢測器的電子系統的元件圖。 圖15示意性地示出了根據實施例的流過暴露於輻射的輻射吸收層的二極體或電阻器的電觸點的電極的電流的時間變化（上部曲線），以及該電極的電壓的相應時間變化（下部曲線），該電流是由通過入射在輻射吸收層上的輻射粒子產生的電荷載流子引起的。
50:場景
109:輻射源
501:第一軸
510:第一旋轉位置
9000:圖像感測器

Claims (20)

  1. 一種成像方法，包括：在圖像感測器位於相對於輻射源的第一位置處的同時，分別捕獲當所述圖像感測器和所述輻射源相對於場景圍繞第一軸共同旋轉到多個旋轉位置時所述場景部分的第一組圖像；在所述圖像感測器位於相對於所述輻射源的第二位置處的同時，分別捕獲當所述圖像感測器和所述輻射源相對於所述場景圍繞所述第一軸共同旋轉到所述多個旋轉位置時所述場景部分的第二組圖像；以及通過拼接所述第一組圖像的一個圖像和所述第二組圖像的一個圖像來形成所述場景的圖像，其中，所述第一軸靠近所述圖像感測器的輻射接收表面或在所述圖像感測器的輻射接收表面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的成像方法，還包括：通過相對於所述輻射源平移或旋轉所述圖像感測器，將所述圖像感測器從相對於所述輻射源的第一位置移動到相對於所述輻射源的第二位置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的成像方法，其中，所述圖像感測器被配置為通過相對於所述輻射源沿第一方向平移而相對於所述輻射源移動。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的成像方法，其中，所述第一方向平行於所述圖像感測器的輻射接收表面。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的成像方法，其中，所述圖像感測器被配置為通過相對於所述輻射源沿第二方向平移而相對於所述輻射源移動；所述第二方向與所述第一方向不同。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的成像方法，其中，所述圖像感測器被配置為通過圍繞第二軸旋轉而相對於所述輻射源移動。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的成像方法，其中，所述圖像感測器被配置為通過圍繞第三軸旋轉而相對於所述輻射源移動；所述第三軸與所述第二軸不同。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的成像方法，其中，所述圖像感測器包括第一輻射檢測器和第二輻射檢測器。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器和所述第二輻射檢測器分別包括被配置為接收來自所述輻射源的輻射的平坦表面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器的所述平坦表面和所述第二輻射檢測器的所述平坦表面不平行。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的成像方法，其中，所述第一軸靠近所述第一輻射檢測器的平坦表面或在所述第一輻射檢測器的平坦表面上。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器相對於所述第二輻射檢測器的相對位置保持相同。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器和所述第二輻射檢測器被配置為通過相對於所述輻射源沿第一方向平移而相對於所述輻射源移動。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的成像方法，其中，所述第一方向平行於所述第一輻射檢測器的平坦表面，但不平行於所述第二輻射檢測器的所述平坦表面。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器和所述第二輻射檢測器被配置為通過相對於所述輻射源沿第二方向平移而相對於所述輻射源移動；所述第二方向與所述第一方向不同。
  16. 如申請專利範圍第8項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器和所述第二輻射檢測器被配置為通過圍繞第二軸旋轉而相對於所述輻射源移動，其中所述輻射源處於所述第二軸上。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器和所述第二輻射檢測器被配置為通過圍繞第三軸旋轉而相對於所述輻射源移動；所述第三軸與所述第二軸不同。
  18. 如申請專利範圍第8項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器和所述第二輻射檢測器均包括圖元陣列。
  19. 如申請專利範圍第8項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器的形狀為矩形。
  20. 如申請專利範圍第8項所述的成像方法，其中，所述第一輻射檢測器的形狀為六邊形。
TW108130984A 2018-09-19 2019-08-29 成像方法 TWI825160B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2018/106376 WO2020056613A1 (en) 2018-09-19 2018-09-19 An imaging method
WOPCT/CN2018/106376 2018-09-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202012958A TW202012958A (zh) 2020-04-01
TWI825160B true TWI825160B (zh) 2023-12-11

Family

ID=69888058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108130984A TWI825160B (zh) 2018-09-19 2019-08-29 成像方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210172887A1 (zh)
EP (1) EP3852631A4 (zh)
CN (1) CN112638257A (zh)
TW (1) TWI825160B (zh)
WO (1) WO2020056613A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3909234A4 (en) * 2019-01-10 2022-06-15 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. IMAGE SENSOR COMPRISING RADIATION DETECTORS OF DIFFERENT ORIENTATIONS
CN115004061A (zh) * 2020-02-26 2022-09-02 深圳帧观德芯科技有限公司 图像传感器及其操作方法
CN116390690A (zh) * 2020-11-13 2023-07-04 国立大学法人静冈大学 放射线拍摄装置
CN115135245A (zh) * 2020-11-25 2022-09-30 深圳帧观德芯科技有限公司 成像装置
WO2022222122A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Imaging methods using an image sensor with multiple radiation detectors
WO2023123301A1 (en) * 2021-12-31 2023-07-06 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Imaging systems with rotating image sensors
WO2024007185A1 (en) * 2022-07-06 2024-01-11 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Imaging method with magnetic positioning of radiation source
WO2024007285A1 (en) * 2022-07-08 2024-01-11 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Scanning of objects with radiation detectors
WO2024031301A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Imaging systems and corresponding operation methods
WO2024138360A1 (en) * 2022-12-27 2024-07-04 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Arrangements of radiation detectors in an image sensor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101965153A (zh) * 2008-02-20 2011-02-02 图像科学国际有限公司 可调整扫描仪
CN104173068A (zh) * 2013-05-27 2014-12-03 西门子公司 用于拼接的x射线成像装置和所属的方法
EP2915488A2 (en) * 2002-03-19 2015-09-09 Medtronic Navigation, Inc. Computer tomography with a detector following the movement of a pivotable x-ray source
TW201614224A (en) * 2014-08-07 2016-04-16 Nikon Corp X-ray apparatus and structure production method
US20160220214A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Radiographing apparatus, control apparatus, control method, and storage medium

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0897286A2 (en) * 1996-12-06 1999-02-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Medical x-ray apparatus suitable for the formation of tomographic images
US6744848B2 (en) * 2000-02-11 2004-06-01 Brandeis University Method and system for low-dose three-dimensional imaging of a scene
US20060039537A1 (en) * 2004-05-28 2006-02-23 Strobel Norbert K C-arm device with adjustable detector offset for cone beam imaging involving partial circle scan trajectories
CN101500488A (zh) * 2006-08-14 2009-08-05 皇家飞利浦电子股份有限公司 利用旋转辐射探测器收集用于图像拼接的图像
JP5481141B2 (ja) * 2009-09-28 2014-04-23 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法及び位置算出方法
CN101933813B (zh) * 2010-09-14 2012-10-17 中国科学院深圳先进技术研究院 X射线成像设备调节装置
CN102283662A (zh) * 2011-07-15 2011-12-21 杭州美诺瓦医疗科技有限公司 球管与探测器同步联动扫描装置
DE102011089178B4 (de) 2011-12-20 2017-12-28 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Aufnahme eines Projektionsbildes und Bildgebungseinrichtung
WO2014004447A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-03 Gregerson Eugene A Multi-plane x-ray imaging system and method
EP2687159B1 (en) * 2012-07-20 2016-06-29 Deutschmann, Heinrich Patient positioning and imaging system
US9861329B2 (en) * 2012-10-11 2018-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. X-ray apparatus and method of capturing X-ray image
WO2015094380A1 (en) * 2013-12-22 2015-06-25 Analogic Corporation Inspection system and method
CN106464811B (zh) * 2015-03-10 2021-03-26 深圳市大疆创新科技有限公司 用于自适应全景图像生成的***及方法
JP6525680B2 (ja) * 2015-03-31 2019-06-05 キヤノン株式会社 放射線撮影システム、制御方法およびプログラム
JP6385591B2 (ja) * 2015-04-07 2018-09-05 シェンゼン・エクスペクトビジョン・テクノロジー・カンパニー・リミテッド 半導体ｘ線検出器
EP3558124A4 (en) * 2016-12-20 2020-08-12 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. IMAGE SENSORS WITH X-RAY DETECTORS
EP3571529B1 (en) * 2017-01-23 2023-03-15 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Methods of making semiconductor x-ray detector
EP3946056A4 (en) * 2019-03-29 2022-11-02 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. IMAGE SENSOR WITH A CALIBRATION PATTERN

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2915488A2 (en) * 2002-03-19 2015-09-09 Medtronic Navigation, Inc. Computer tomography with a detector following the movement of a pivotable x-ray source
CN101965153A (zh) * 2008-02-20 2011-02-02 图像科学国际有限公司 可调整扫描仪
CN104173068A (zh) * 2013-05-27 2014-12-03 西门子公司 用于拼接的x射线成像装置和所属的方法
TW201614224A (en) * 2014-08-07 2016-04-16 Nikon Corp X-ray apparatus and structure production method
US20160220214A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Radiographing apparatus, control apparatus, control method, and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
EP3852631A4 (en) 2022-04-13
WO2020056613A1 (en) 2020-03-26
CN112638257A (zh) 2021-04-09
TW202012958A (zh) 2020-04-01
US20210172887A1 (en) 2021-06-10
EP3852631A1 (en) 2021-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI825160B (zh) 成像方法
TWI776834B (zh) 具有ｘ射線檢測器的圖像傳感器
TWI672517B (zh) 用於檢測x射線的裝置、系統及方法、貨物掃描或非侵入式檢查系統、全身掃描器系統、x射線電腦斷層攝影系統及電子顯微鏡
TWI802553B (zh) Ｘ射線成像系統、ｘ射線系統、貨物掃描或非侵入性檢查（ｎｉｉ）系統、全身掃描儀系統、ｘ射線計算斷層攝影（ｘ射線ｃｔ）系統、電子顯微鏡及ｘ射線成像方法
TWI801662B (zh) 一種成像系統及成像方法
TWI813785B (zh) 圖像感測器、射線照相系統、貨物掃描或非侵入式檢查（nii）系統、全身掃描器系統、輻射電腦斷層攝影（輻射ct）系統、電子顯微鏡及成像系統
TWI819177B (zh) 具有不同方向輻射檢測器的成像系統及其使用方法
US20210185203A1 (en) Image sensor having radiation detectors of different orientations
TWI830886B (zh) 一種具有校準模式的圖像感測器、其使用方法以及電腦程式產品
US20210321962A1 (en) Image sensor having radiation detectors of different orientations
TW202104934A (zh) 半導體x射線檢測器、檢查系統、貨物掃描或非侵入式檢查系統、全身掃描器系統、x射線電腦斷層掃描系統及電子顯微鏡