[发明专利]光子计数检测器以及光子计数和检测方法

说明书

本申请要求于2011年11月1日提交到韩国知识产权局的第10-2011-0112875号韩国专利申请的权益，其全部公开为了所有目的而通过引用包含于此。

技术领域

以下描述涉及一种光子计数检测器以及用于生成医疗图像的光子计数和检测方法。

背景技术

当前使用的许多医疗设备采用辐射作为工具来执行对象或患者的估计。以这种方式采用辐射的另外的医疗设备继续被开发。随着近来在使用辐射的X射线成像系统中从模拟技术到数字技术的趋势，针对用作数字X射线成像系统的核心部件的X射线检测器已经发生了快速进步。数字X射线检测方法大致可分为间接方法和直接方法。直接方法通过从X射线到可见光然后从可见光到电信号的连续转换来生成图像。间接方法通过X射线信号到电信号的直接转换来生成图像。

X射线检测方法可包括积分方法和光子计数方法，在积分方法中，通过在预定持续时间内生成的电信号的积分来生成图像信号，在光子计数方法中，通过对入射的X射线光子计数来生成图像信号。光子计数方法可通过单一发射(即，X射线的小的曝光)以可区分的X射线能带来创建高质量图像。其结果是，已经并且将继续对光子计数方法开展高度研究。

发明内容

在一个总的方面，提供一种光子计数检测器，包括读出电路，被构造为对入射到传感器的多能辐射中的光子计数，其中，针对多能辐射的多个能带中的每个能带对光子计数，读出电路分别与多能辐射照射到的区域的像素对应，每个读出电路被构造为对多能辐射的多个能带中的一个预定能带中的光子计数，一部分读出电路被构造为对多能辐射的除了多个能带中的一个预定能带以外的至少一个能带中的光子计数。

光子计数检测器的总的方面还可提供：读出电路被划分为分别与N×N像素对应的N×N读出电路，N×N读出电路中的每个读出电路包括第一计数器和第二计数器，第一计数器被构造为对多个能带中的一个预定能带中的光子计数，第二计数器被构造为对至少一个能带中的一个能带中的光子计数，其中，N×N读出电路的第二计数器选择性地并分别对彼此不同的能带中的光子计数。

光子计数检测器的总的方面还可提供：N×N读出电路中的每个读出电路还包括比较单元，比较单元被构造为将由传感器转换的电信号与多个阈值比较。第一计数器基于来自N×N读出电路中的每个读出电路的比较单元的第一比较器的所述电信号与所述多个阈值中的第一阈值之间的比较结果，对多个能带中的一个预定能带中的光子计数。第二计数器基于所述电信号与所述多个阈值中的第二阈值之间的多个比较结果，对至少一个能带中的一个能带中的光子计数，第二计数器从N×N读出电路的比较单元的第二比较器接收所述多个比较结果。

光子计数检测器的总的方面还可提供：第二计数器对光子计数，直到接收到指示由传感器转换的电信号的幅值大于第二阈值的幅值的比较结果。

光子计数检测器的总的方面还可提供：N×N读出电路中的每个读出电路还包括逻辑电路，逻辑电路被构造为使用与第二阈值的多个比较结果来执行逻辑运算，并将逻辑运算的结果输出到第二计数器。第二计数器基于来自逻辑电路的逻辑运算的结果来对光子计数。

光子计数检测器的总的方面还可提供：所述逻辑电路是OR门。

光子计数检测器的总的方面还可提供：N×N读出电路中的每个读出电路还包括：积分器，被构造为累积从传感器接收的经过从相应的一个光子的光电转换的电信号；比较器，被构造为将来自积分器的累积的电信号与多个阈值中的一个阈值比较；信号处理器，被构造为根据比较结果指示从多个阈值中的一个阈值到多个阈值中的另一个阈值的依次切换，并基于来自比较器的与阈值的依次比较的结果输出区分光子的能带的数字信号。第一计数器基于从信号处理器接收的指示与多个阈值中的第一阈值的比较结果的数字信号，对多个能带中的一个预定能带中的光子计数。第二计数器基于从信号处理器接收的指示与多个阈值中的第二阈值的比较结果的数字信号，对至少一个能带中的一个能带中的光子计数。

光子计数检测器的总的方面还可提供：信号处理器还被构造为从其他N×N读出电路的信号处理器接收与第二阈值的比较结果，并将接收的比较结果输出到第二计数器。

光子计数检测器的总的方面还可提供：信号处理器还被构造为使用从其他N×N读出电路的信号处理器接收的与第二阈值的比较结果来执行逻辑运算，并将逻辑运算的结果输出到第二计数器。

光子计数检测器的总的方面还可提供：所述逻辑运算是OR运算。