[发明专利]采集具有独立像素寻址和动态箝位的图像阵列数据的电路和方法

说明书

公开了一种用于采集其中像素被独立地寻址和动态箝位的图像阵列数据的电路和方法。根据一个实施例，在不同时间间隔期间对像素进行寻址和箝位，从而允许更快像素数据读出，而同时仍然允许足够时间来移除所有像素电荷。

技术领域

本发明涉及辐射成像系统，特别涉及固态X射线辐射成像系统。

背景技术

X射线辐射的使用已经成为医学诊断和治疗中一种有价值的和普遍的工具。在胶片射线照相术中，X射线串在穿过身体之后被记录在高分辨率X射线胶片上。在X线透视检查中，影像增强管将X射线辐射转换为视频信号用于观察和记录作为视频图像的内部身体活动。

由于其空间分辨率好、信噪比(SNR)高、检测区域大和成本低，胶片射线照相术被普遍使用。但是，显影曝光的X射线胶片典型地会花费最少90秒，90秒在紧急情况下可能过长。而且，X射线胶片的相对低的动态范围会导致曝光不足或曝光过度的图像，因此，需要增加前述时间延迟以及由患者接收的X射线剂量的额外曝光。

X线透视检查中使用的影像增强管具有比X射线胶片更大的曝光宽容度，但也具有更受限的活动检测区域和更低的空间分辨率。与总活动区域相关联的更低的空间分辨率会在影像增强管允许放大中心图像部分的情况下稍微缓和，从而提供一种增强视觉细节的方式。但是，影像增强管典型地笨重、庞大且昂贵，而且会产生图像失真，图像失真在后续处理中只能被部分移除。

若干可替换的X射线成像技术已经被开发。例如，一种称作计算机化射线照相术的替换形式涉及使用光激励磷光板，光激励磷光板具有与标准X射线胶片暗盒相同物理性质而且提供良好空间分辨率、SNR和动态范围。但是，在曝光于X射线后，光激励磷光板必须利用更大且昂贵的激光系统进行扫描，而且读出过程恰与显影胶片同样慢。

另一种提供良好空间分辨率和动态范围、以及与实时数字图像处理技术兼容的附加优势的替换形式涉及使用固态检测器面板。一种这样的面板采用布置为二维像素矩阵的非晶硅(a-Si)检测器阵列，每一检测器阵列包括光敏元件和晶体管开关。与使用X射线胶片暗盒一样，该检测器阵列由闪烁层覆盖以将撞击的X射线转换为用于光敏元件的可见光。

然而，随着更快地访问图像数据的需求的增加，已经越来越难以在图像间平衡数据读出速率与对像素的充分放电(例如移除像素内的光电二极管电荷)。

发明内容

根据当前要求保护的发明，提供用于采集其中像素被独立地寻址和动态箝位的图像阵列数据的电路装置和方法。根据一个实施例，在不同时间间隔期间对像素进行寻址和箝位，从而允许更快像素数据读出，而同时仍然允许足够时间来移除所有残留的像素电荷。

根据当前要求保护的发明的一个实施例，一种图像阵列包括：

多条偏置线，用以递送公共偏置电压；

多条数据线，用以递送多个数据信号；

多条地址线，用以递送多个地址信号；

多条参考线，用以递送公共参考电压；

多条箝位线，用以递送多个箝位控制信号；以及

沿多个行和多个列布置的多个像素，其中每个像素包括

光电二极管，耦合至多条偏置线之一；

开关晶体管，包括分别耦合至光电二极管和多条数据线之一的第一和第二开关电极，以及耦合至多条地址线之一的开关控制电极；

箝位晶体管，包括分别耦合至光电二极管和多条参考线之一的第一和第二箝位电极，以及耦合至多条箝位线之一的箝位控制电极。

根据当前要求保护的发明的另一个实施例，一种用于图像阵列的像素包括：

偏置线，用以递送偏置电压；

数据线，用以递送数据信号；