[发明专利]具有电子可调节的检测器位置的检测器阵列

说明书

本发明公开一种包含被配置为从目标对象接收电磁(EM)辐射的检测器阵列的系统，所述检测器阵列具有一个或多个检测器。所述系统还包含读出集成电路和一个或多个处理器。所述读出集成电路具有包括多个检测器边界选择组件的电路，所述多个检测器边界选择组件中的每一个被配置为从子列边界或可调节的边界中的至少一个选择或调节检测器边界。

技术领域

本教导涉及具有电子可调节的检测器位置的检测器阵列和具有电子可调节的检测器位置的检测器阵列的应用方法。应用包含对图像扫描仪中的未对准的补偿，以及图像分辨率的综合提高。

背景技术

对于检测器阵列存在许多可能的应用，其从目标对象接收电磁辐射，其中可调节的检测器位置将是期望的。那些应用中的一个是对图像扫描仪中的未对准的补偿。另一个应用是空间分辨率的综合提高。

当对象相对于扫描仪移动时，时间延迟和积分(TDI)图像扫描仪累积相同对象的多次曝光。当扫描成像仪或其中的元件通过为侧摆(off-nadir)的扫描进行扫描时，图像以弧形跨焦平面跟踪，并且在一个扫描列中开始的图像元素可以在不同的扫描列中结束。如果未被校正，则其跨多列使图像拖尾(smear)并且降低调制传递函数(MTF)。数字校正可以通过扫描的过程将每个图像元素的近似列位置考虑为整数，以将拖尾减少至半像素，但当其从一列跟踪至下一列时，不能补偿跨两个检测器像素的图像元素的分裂。

“侧摆”扫描拖尾可以通过考虑在扫描期间跟踪跨多行扫描仪的列的图像而被校正。这可以数字化地进行；例如，在时间延迟积分(TDI)扫描仪的情况下，一个人可以将列1的行1-10添加至单个集成图像像素，随后是列2的行11-20。该方法可以将拖尾减少至半像素。校正还可以通过将尺寸小于对应的最终图像像素(在交叉扫描尺寸中)的检测器像素动态聚合为单个图像像素而进行。该方法再次最多可以将拖尾减少至半像素。由于对于这两种情况，拖尾量是相对于检测器像素尺寸的，所以其可以通过减少交叉扫描像素尺寸而被减少。然而，这需要额外的像素单元格。因此对于混合式传感器，检测器至读出集成电路(ROIC)互连件的数目、尺寸和密度在间距和对准公差方面存在额外的约束。因为对于给定的检测器尺寸需要将更多每像素电路压缩至相同空间，并且由于恒定每像素噪声源的倍增使得被检测器收集到的信号的总体噪声增加，所以像素单元格的增加也不总是期望的。

对于校正的类似的需要起因于可以取代来自其中其一般是被预期的标称列的图像的其他因素，包含但不限于：机械抖动；系统中的光学像差；由介于目标对象和成像系统之间的环境造成的光学像差。

存在对于可以减少未对准或拖尾好于半个像素的系统和方法的需要。

在许多应用诸如但不限于提高图像分辨率中存在对于用于调节检测器位置和尺寸的系统和方法的需要。

发明内容

一种用于在检测器阵列中调节检测器位置和尺寸的系统和方法在下文中被公开。

在一个或多个实施例中，这些教导的所述系统包含被配置为从目标对象接收电磁(EM)辐射的检测器阵列，所述检测器阵列具有一个或多个检测器。所述系统还包含读出集成电路和一个或多个处理器，其中任何一个可以被包含于所述读出电路内。在所述检测器阵列中，所述检测器被组织为多个分块，每个分块具有基本上垂直于所设计的扫描轴线的一行或多行所述检测器，每个分块具有基本上平行于所述所设计的扫描轴线的一列或多列检测组件，所述一列或多列中的每一列具有一个或多个子列；所述一个或多个子列中的每一个具有被预先确定的位置，所述被预先确定的位置由所预先确定的子列边缘或可调节的边缘中的一个定义。所述读出集成电路具有包括多个检测器边界选择组件的电路，所述多个检测器边界选择组件中的每一个被配置为从子列边界或可调节的边界中的至少一个选择或调节检测器边界。对于所述检测器阵列的每个分块，所述一个或多个处理器被配置为执行以下：如果校正信号被接收到，则启用所述多个检测器边界选择组件中的选出的检测器边界选择组件，否则，以常规配置使用检测器边界，并且从每个检测器获得多个信号。