[发明专利]利用模拟接口的高速二维事件检测和成像

权利要求书

1.基于表示单独的入射粒子的入射事件来实时地形成定量二维图像的方法，包括以下步骤：

（a）检测入射事件；

（b）利用模拟放大器来放大检测到的事件；

（c）利用具有衰减时间的发光元件将检测到的经放大的事件转换为光；

（d）以大约发光元件衰减时间的帧速率捕获光的图像帧；

（e）利用大规模并行处理器逐像素地处理每一帧并标识单独的图像帧中的有效事件；

（f）组合有效事件以形成定量二维图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述大规模并行处理器是GPU。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在执行步骤（e）之前从所捕获的图像帧中减去暗图像的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（e）包括以下步骤：

（e1）将当前帧中的每个像素与先前帧中的对应像素进行比较，以及如果先前帧中的对应像素已被标记为事件，则取消所述当前帧中的像素作为事件的资格。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤（e）包括以下步骤：

（e2）确定像素是否是其区域中最亮的像素，并且如果不是则取消其作为事件的资格；

（e3）确定所述像素的亮度是否高于热像素阈值，并且如果是则取消其作为事件的资格；以及

（e4）如果所述像素未被取消资格则将其标识为有效事件。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤（e）由GPU来执行。

7.根据权利要求4所述的方法，其中：

步骤（e）包括以下步骤：

从当前帧形成单独的经处理的帧；以及

组合若干经处理的帧以形成事件图像；并且其中

步骤（f）包括以下步骤：

组合事件图像。

8.根据权利要求4所述的方法，其中：

步骤（e）包括从当前帧形成单独的事件图像的步骤；并且

步骤（f）包括组合事件图像的步骤。

9.用于基于表示单独的入射粒子的入射事件实时地形成定量二维图像的装置，其包括：

模拟放大器，其被配置成放大入射粒子；

检测器，其用于检测经放大的入射粒子信号并基于所述信号来生成图像帧；

通用处理器；以及

GPU；

其中，所述通用处理器被配置成接收所述图像帧并将图像帧数据传输至所述GPU；并且

其中，所述GPU被配置成逐像素地处理每一帧并标识单独的图像帧中的有效事件并处理帧以实时地生成事件图像；

并且其中，所述通用处理器还被配置成组合事件图像以形成所述定量二维图像。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述模拟放大器包括微通道板检测器（MCP）。

11.根据权利要求10所述的装置，还包括磷光体板，所述磷光体板被配置成将所述MCP的输出转换为光，所述光形成所述经放大的入射粒子信号。

12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述GPU还被配置成在所述通用处理器形成所述定量二维图像之前组合经处理的帧以形成事件图像。