CN102027739A - 传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种尤其用于图像记录设备的传感器装置(1)，其用于记录任意辐射，尤其是电磁辐射、X光辐射、Gamma辐射以及其它粒子辐射。在此，传感器装置(1)由多个相叠布置的传感器层(2)构成，这些传感器层分别由传感器元件(3)构成。在每个传感器层(2)中，通过传感器元件(3)以传感方式检测基函数(BF)的系数。彼此层叠的传感器层(2)的传感器元件(3)被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数(BF)的系数。所述基函数(BF)可以是小波基函数。本发明传感器装置(1)提供压缩形式的并同时具有小复杂度的图像记录。传感器装置(1)可以多样化使用，尤其是用在图像记录设备或数字摄像机中或者在医药领域中用在X光设备或层析X光摄影装置中。此外，本发明传感器装置(1)可以在卫星中使用以用于远程勘探或者用于天体物理学的目的。

Description

传感器装置

技术领域

本发明涉及一种以传感方式检测辐射的图像记录设备的传感器装置以及一种用于记录图像的方法。

背景技术

由传感器元件构成的传感器装置例如被设置在电子摄像机中。例如通过透镜系统将图像成像到CCD(Charge Couple Device，电荷耦合器件)上。

但是，这种图像由于大量存在于CCD上的传感器元件而具有非常高的存储器需求。此外，在数据处理单元的情况下，在从摄像机传输图像数据时存在非常高的传输需求。

因此，为了使在传输图像时所传输的数据最少化，图像数据常常经历图像压缩法。在此，图像数据例如经历所谓的小波变换并且随后被压缩。但是，该对图像数据进行的小波变换没有使摄像机中的数据存储器变得多余或不被使用，因为在执行小波变换之前必须首先将所记录的图像数据暂存在数据存储器中。此外，为了执行小波变换必须设置附加的处理器单元，该处理器单元提高摄像机的技术复杂性，其中这还导致提高了的能量需求。

因此在US 7,362,363，B2中提出一种传感器装置，该传感器装置在记录图像时就已经生成图像内容的压缩表示，从而可以省去关于小波变换的附加的处理器单元。为此，该已知的传感器装置具有多个传感器元件，这些传感器元件的测量值由读取装置来读取。为了执行整体测量，执行相继的多个部分测量，其中读取装置把对传感器元件的读取控制为使得在相应的部分测量时，不同的传感器元件的测量值分别被相加以及被相减。

但是，该常见的传感器装置具有如下缺点：要被设置用于从传感器元件中读取测量值的读取装置具有高的技术复杂性，因为传感器或传感器装置必须可变地能逐个像素地布线。因此，这种传感器装置的制造-尤其是集成在芯片上时-是非常昂贵的。除此之外，复杂的读取装置在集成时由于其复杂性而需要许多空间。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于记录图像的传感器装置，该传感器装置提供图像内容的压缩表示并且同时具有尽可能小的技术复杂性。

根据本发明，该任务通过具有在权利要求1中所给出的特征的传感器装置来解决。

本发明提供一种传感器装置，该传感器装置具有多个相叠布置的传感器层，这些传感器层分别由传感器元件构成，其中在每个传感器层中通过传感器元件以传感方式检测细节平面的基函数的系数，其中传感器层的传感器元件被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数的系数。

本发明传感器制造的优点在于，通过不同传感器层的传感器元件的固定布线，传感器装置的电路逻辑相对于常规的传感器布置得到简化。

在本发明传感器装置中，传感器元件不是可变地能逐个像素地布线，而是传感器层或传感器平面中的传感器元件被固定布线。不同传感器层的固定布线的传感器元件被同时曝光。入射光或辐射被同时由所有传感器层或传感器平面上的所有传感器元件使用。

在本发明传感器装置的实施方式中，基函数由小波基函数形成。

在本发明传感器装置的实施方式，传感器装置提供落到最上方传感器层的表面上的辐射的图像记录。

所述辐射可以是任意的辐射，尤其是电磁辐射、X光辐射、Gamma辐射或者粒子辐射。

因此，本发明传感器装置可以多样化和灵活地用于极为不同的应用领域。

在本发明传感器装置的实施方式中，传感器层的分辨频率随着从表面出发的传感器层的深度增加而减小，并且传感器层的分辨波长随着从表面出发的传感器层的深度增加而提高。

在本发明传感器装置的实施方式中，位于传感器层下方的另一传感器层的分辨频率分别为位于其上的传感器层的分辨频率的一半。

在本发明传感器装置的实施方式中，所使用的小波基函数是Haar小波基函数。

在本发明传感器装置的另一实施方式中，所使用的小波基函数是Coiflet小波基函数。

在本发明传感器装置的另一可能实施方式中，小波基函数是Gabor小波基函数。

在本发明传感器装置的另一实施方式中，所使用的小波基函数是Daubechies小波基函数。

在本发明传感器装置的另一实施方式中，所使用的小波基函数是Johnston-Barnard小波基函数。

在本发明传感器装置的另一可能实施方式中，所使用的小波基函数是双正交样条小波基函数。

在另一可能实施方式中，使用上面没有特别提到的小波基函数。

在本发明传感器装置的可能实施方式中，传感器元件是CCD传感器元件。

在本发明传感器装置的替换实施方式中，传感器元件是CMOS传感器元件。

在本发明传感器装置的实施方式中，传感器层由辐射能穿透的材料构成。

在本发明传感器装置的实施方式中，传感器装置的总记录时间对应于具有最大分辨频率和具有最小分辨波长的最上方传感器层的最小曝光持续时间。

在本发明传感器装置的实施方式中，传感器层的最小曝光持续时间与相应传感器层的传感器元件的记录面积成反比。

在本发明传感器装置的实施方式中，传感器层的最小曝光持续时间随着从传感器装置的表面出发的传感器层的深度增加而成指数地减少。

在本发明传感器装置的实施方式中，传感器层的传感器元件的记录面积随着从传感器装置的表面出发的传感器层的深度增加而成指数地增加。

在本发明传感器装置的实施方式中，传感器装置在分辨率为2^N个像素的情况下具有N个相叠布置的传感器层。

本发明还提供一种具有传感器装置的图像记录设备，所述传感器装置由多个相叠布置的传感器层构成，这些传感器层分别具有传感器元件，其中在每个传感器层中通过传感器元件以传感方式检测基函数的系数，并且其中传感器层的传感器元件被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数的系数。

在本发明图像记录设备的实施方式中，图像记录设备还具有信号处理装置。

在可能的实施方式中，信号处理装置是信号压缩单元或数据压缩单元。

在图像记录设备的另一实施方式中，所设置的信号处理单元是信号滤波单元。

在另一可能的实施方式中，在图像记录设备中所设置的信号处理装置是信号噪声抑制单元。

在图像记录设备的可能实施方式中，以传感方式所检测的基函数的系数被暂存在数据存储器中。

在图像记录设备的另一可能实施方式中，计算单元被设置用于计算小波逆变换，在计算单元上连接有屏幕。

本发明还提供一种具有传感器装置的卫星，所述传感器装置具有多个相叠布置的传感器层，这些传感器层分别由传感器元件构成，其中在每个传感器层中通过传感器元件以传感方式检测基函数的系数，其中传感器层的传感器元件被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数的系数，其中以传感方式所检测的基函数的系数被经由卫星的无线电接口传输给地面站内的信号处理装置。

本发明还提供一种具有传感器装置的X光设备，所述传感器装置具有多个相叠布置的传感器层，这些传感器层分别由传感器元件构成，其中在每个传感器层中通过传感器元件以传感方式检测基函数的系数，其中传感器层的传感器元件被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数的系数。

本发明还提供一种具有传感器装置的层析X光摄影装置，所述传感器装置具有多个相叠布置的传感器层，这些传感器层分别由传感器元件构成，其中在每个传感器层中通过传感器元件以传感方式检测基函数的系数，其中传感器层的传感器元件被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数的系数。

本发明还提供一种用于记录图像的方法，其中多个相叠布置的传感器层的传感器元件以传感方式检测基函数的系数，其中传感器元件被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数的系数。

在本发明方法的实施方式中，所使用的基函数由小波基函数形成。

附图说明

下面参照附图来描述用于记录图像的本发明传感器装置和本发明方法的实施方式。

图1示出穿过根据本发明的传感器装置的示意性截面图；

图2示出用于图示本发明传感器装置的实施方式的另一截面图；

图3A，3B示出用于与常见传感器元件相比阐述在本发明传感器装置中所使用的传感器元件的作用方式的示意图。所示出的传感器装置测量Haar基；

图4示出本发明传感器装置的用于阐述其作用方式的可能实施方式的示意图；

图5示出用于阐述本发明传感器装置的特别实施方式的简图；

图6示出用于图示其中使用本发明传感器装置的图像记录设备的可能实施方式的方框图；

图7示出用于图示其中使用本发明传感器装置的卫星的实施例的方框图。

具体实施方式

如从图1中可以看到的，本发明传感器装置1具有多个相叠布置的传感器层2-1、2-2、2-3、2-4。在图1所示的示例中，传感器装置1具有N＝4个相叠布置的传感器层2。相叠布置的传感器层的数目N可以变化。在具有2^N像素的分辨率的传感器装置1中，优选设置N个相叠布置的传感器层2。如在图1中示意性示出的那样，辐射S落到传感器装置1的最上方的传感器层2-1上。传感器装置1提供对所落上的辐射S的记录。辐射S可以是任意的辐射，尤其是电磁辐射、X光辐射、Gamma辐射或粒子辐射。在每个传感器层2-i中以平面方式设置有传感器元件，这些传感器元件以传感方式检测基函数BF的系数c。在此，传感器层2的传感器元件被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数BF的系数c。作为基函数BF，优选使用小波基函数W-BF。传感器装置1提供对落到最上方传感器层2-1的表面上的辐射S的图像记录。

在此如在图1中示意性表明的那样，传感器层2的分辨频率f_A随着从辐射S所落到的表面出发的传感器层的深度增加而优选减小。同时，传感器层2的分辨波长λ_A随着从辐射S所落到的表面出发的传感器层的深度增加而提高。因此，在图1所示的实施例中，最上方的传感器层2-1具有最高的分辨频率f_A并同时具有最小的分辨波长λ_A。相反，最下方的传感器层2-4具有最小的分辨频率f_A和最高的分辨波长λ_A。

在本发明传感器装置1的可能实施方式中，位于传感器层2-i下方的另一传感器层2-(i+1)的分辨频率f_A分别为位于其上的传感器层2-i的一半。

图2同样示意性地示出穿过图1所示的传感器装置1的截面图。如在图2中所示出的那样，在每个传感器层2-i中存在多个传感器元件3-i。在图2中示意性示出的示例中，在最上方的传感器层2-1中存在8个传感器元件3-1，在第二传感器层2-2中存在4个传感器元件3-2，在第三传感器层2-3中存在3个传感器元件3-3，在最下方的传感器层2-4中存在唯一一个传感器元件3-4。如可从图2中看到的那样，传感器元件3-i的大小或记录面积随着传感器层的深度增加而增大。在本发明传感器装置1的可能实施方式中，传感器元件3-i的记录面积在从最上方传感器层2-1出发直到最下方传感器层2-N的每个进一步的传感器层中加倍。

传感器元件3-i可以是CMOS(Complementary Metal Oxid Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器元件。在可替换的实施方式中，传感器元件3-i是CCD(Charge Couple Device，电荷耦合器件)传感器元件。

传感器装置1的传感器层2-i由辐射能穿透的材料构成，其中该材料取决于要记录的辐射S的相应种类。辐射S的吸收由指数定律-即Lambert-Beer定律：

$\frac{\mathrm{dN}}{\mathrm{dx}}=-\mathrm{\μN}\left(x\right)\⇒N\left(x\right)=N\left(0\right)e^{-\mathrm{\μx}}$

描述。

曝光持续时间与记录面积成反比并且随着细化平面或随着从表面出发的传感器层2-i的深度增加而成指数地减少。

在本发明传感器装置1的实施方式中，所述吸收定律被用于通过所布线传感器层2-i的合适装置深度正确地曝光传感器平面或传感器层。在此，为了确定传感器装置1的尺寸，对传感器层2-i的安装深度x和用于曝光的光能进行计算。

在本发明传感器装置1的可能实施方式中，根据朗伯定律M(x)＝N(0)e^-μx得出传感器层2-i中的安装深度，其中μ取决于材料和要测量辐射的频率。如果标准化的曝光为1，则以强度N(x1)＝1/2来曝光表面x1＝0。根据材料常数μ、根据光强的1/4：

N(x2)＝1/4＝1/2 e^-μx2

得出第二传感器层2-2的安装深度x2，也就是说，第二传感器层2-2的安装深度得出为：

$x_2=-\frac{1}{\mathrm{\μ}}\ln \left(\frac{1}{2}\right).$

通过如下方式得出下一传感器层2-3的安装深度x3：根据材料常数μ至少仍有光强或辐射强度的1/8到达那里：

N(x3)＝1/8＝1/2 e^-μx3。

也就是说，第三传感器层2-3的安装深度x3得出为如下：

$x_3=-\frac{1}{\mathrm{\μ}}\ln \left(\frac{1}{4}\right).$

类似地，对于第四传感器层2-4的安装深度得出：

N(x4)＝1/16＝1/2 e^-μx4。

也就是说， $x_4=-\frac{1}{\mathrm{\μ}}\ln \left(\frac{1}{8}\right).$

最下方传感器层2-4的安装深度x4得出根据本发明传感器装置1的厚度。因此，本发明传感器装置1的厚度取决于用于传感器元件3的材料的常数μ，所述材料在其方面由要检测的辐射S确定。

如在图2中所示的那样，在本发明传感器装置1中，用来自相同辐射源的辐射S对不同传感器层2的多个串联层叠的辐射能穿透的传感器元件进行曝光。在此，辐射S的强度随着辐射S进入传感器装置1中的进入深度x的增加而成指数地下降。不同传感器层2-i的传感器元件3-i的尺寸被确定为使得这些传感器元件随着进入深度增加而成指数地需要越来越少的辐射，也就是说，传感器元件3的记录面积随着相应传感器层2-i的增加的层深度x_i而增加，如在图2中示意性示出的那样。

传感器元件3-i是辐射能穿透的并且被串联。在此，所需的最小的总记录时间由第一传感器层2-i或传感器平面来确定。传感器装置1的总记录时间对应于最上方的具有最高的分辨频率f_A和最小的分辨波长λ_A的传感器层2-1的最小曝光持续时间。通过对串联的线性传感器元件3-i同时曝光，在本发明传感器装置1的情况下节省一半的曝光，因为入射辐射被用于所有的传感器层2-i。最精细的传感器平面或最上方的传感器层2-1由于差动测量需要常规曝光的一半。通过对较深的传感器平面或传感器层的附加曝光，可以使用所吸收的剩余辐射。在此，全部强度并且因此相同的图像质量如下地相加在一起：

$\underset{i=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{2}^{-i}=1,$

其中i是传感器层2-i。

在图3A，3B中示意性地示出与通过常规传感器元件的曝光测量(图3A)相比的对本发明传感器装置1的传感器元件3-i的曝光测量(图3B)。对于相同的像素大小，常规曝光测量所需要的时间长度是差动测量的两倍，因为差动测量使用两个像素来进行曝光测量。差动测量可以在每个传感器层2-i中同时进行。

图4示意性地示出本发明具有三个传感器层2-1、2-2、2-3的传感器装置1的构造。例如为光辐射或粒子辐射的辐射S落到最上方的传感器层2-1的表面上。如可以看到的那样，最下方的传感器层2-3内的唯一一个传感器元件的记录面积明显大于位于最上方的传感器层2-1中的传感器元件的记录面积。

图5示出用于说明本发明传感器装置1的可能实施方式的简图。在该实施方式中，在每个传感器层2-i中在其方面设置多个子层。例如可以如图5所示那样设置3个子层或分层。在该实施例中，为每个传感器层或传感器平面2-i进行3个差动测量，每个差动测量分别在四分之一曝光时间中进行。因此，记录层的强度相加为1：

$3\underset{i=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{4}^{-i}=1.$

如示意性地在根据图1至5的实施例中示出的那样，在本发明传感器装置1中，以传感方式通过每个传感器层2-i的传感器元件3-i来检测基函数BF的系数c。在优选的实施方式中，该基函数BF是所谓的小波基函数。与例如在傅里叶变换中使用的正弦和余弦函数不同，小波函数不仅在频谱中、而且还在时域或空间域中拥有局部性，也就是说，小波函数既在频谱中也在时域或空间域中拥有小的发散。通过变换，图像数据被置于如下的表示形式：该表示形式在后续的操作或信号处理中提供优点。通过本发明传感器装置1直接生成小波系数提供如下优点：不必为执行这种小波变换设置独立的处理单元或变换单元。与在傅里叶变换中所使用的周期性基函数不同，局部基函数-如既在时域(空间域)也在频域中占有有限区间的小波基函数-特别适用于信号不连续性。因此，由于小波基函数的局部性，也可以最优地显示出特别陡峭的函数边沿。基函数包括所谓的尺度函数和小波基函数。这些函数具有正交性的基本特性，也就是说，函数的向量相互垂直，由此使得能够进行变换和相同的重构。由于基函数的有限延伸，基函数使得能够在没有窗效应的情况下对图像数据进行分析。

在本发明传感器装置1的实施方式中，传感器层2-i的固定布线的传感器元件3-i分别形成如下测量值：所述测量值的大小对应于基函数BF、尤其是小波基函数的系数c。

在本发明传感器装置1的可能实施方式中，小波基函数是Haar小波基函数。

在可替换的实施方式中，也可以使用其他的小波基函数，例如Coiflet小波基函数、Gabor小波基函数、Daubechies小波基函数、Johnston-Barnard小波基函数或者双正交样条小波基函数。

在分辨率为2^N个像素的情况下，根据本发明的传感器装置1具有N个相叠布置的传感器层2-i。例如在分辨率为1024＝10¹⁰个像素的情况下，传感器装置1具有10个彼此层叠的传感器层2-i的线性布置。

在本发明传感器装置1的可能实施方式中，在传感器层2-i中，多个像素与前因子相关联或相乘。在此，从小波的构造中得出这些前因子。通过较高的小波，可以节省传感器层或传感器平面。

传感器元件3的材料以及粒子能量被选择为使得吸收系数具有合适的值并且与此相关的各个传感器的层深度可以被构造。

在可能的实施方式中，传感器3可以由各个组构成。为了通过位于较高处的传感器或位于上方的传感器层2中的传感器元件引起辐射发散，在本发明传感器装置1中，对位于下方传感器层的较下方的传感器元件使用增大的面积或记录面积。

在本发明传感器装置1的实施方式中，作为基函数BF使用Haar小波基函数。

Haar小波基函数通过如下方式定义：

这样的话，小波基被定义为

ψ_m，n(x)＝2^-mψ(2^-mx-n)，m＝1，...，L，n＝0，...，2^L-m-1，

其中n分辨位置，m说明空间频率或细化度。

可以示出如下函数作为小波级数：

$f=f^{L+1}+\underset{m=L}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=0}{\overset{2^{{L-m}_{-1}}}{\mathrm{\Σ}}}{c}_{m,l}{\mathrm{\ψ}}_{m,l}\left(x\right).$

函数f(要记录的图像)由2^L个离散点给出：

f＝{f}_i，i＝0，...，2^L-1

存在L个层。在层m中测量细化平面的小波系数：

c_m，1，1＝0，...，2^L-m-1，

其中m：1≤m≤L。

图6示出图像记录设备5的可能实施方式的方框图，该图像记录设备5包含根据本发明的传感器装置1。该传感器装置1直接提供测量值，这些测量值的大小或高度分别对应于所实现的基函数BF的系数c。这些系数c被输出给图像记录设备5内的图像处理设备6。在可能的实施方式中，所生成的系数c首先被暂存在中间存储器中。信号处理装置6可以是信号压缩单元、信号滤波单元或者还可以是信号噪声抑制单元。然后，经过处理的系数c可以被输送给计算单元7，该计算单元7执行逆变换、尤其是小波逆变换。变换单元7提供由传感器装置1所记录的辐射S的可在屏幕8上显示的图像。如在图6中所示出的那样，图像记录设备5例如可以是摄像机。此外，图像记录设备5还可以是用于记录X光辐射S的X光设备。图6所示的设备5的另一应用实例是层析X光摄影装置。

图7示出本发明传感器装置1的另一应用实例。在该应用示例中，传感器装置1被设置在卫星9中并且将基函数BF的系数c提供给卫星9的发送设备10，该发送设备10经由无线电接口将系数c传输给地面站12内的接收单元11。在地面站12中，可以设置信号处理装置13以处理所传输的系数c。所处理的系数可以被计算单元14逆变换并且在地面站12的屏幕15上被示出。

通过传感器组或传感器元件3的层状布置，本发明传感器装置1连续地使用剩余辐射。

传感器组的同时曝光尤其提供以下优点：

在相同的辐射强度和分辨率情况下，传感器组以较短的曝光时间曝光。

在相同的曝光时间和分辨率情况下，传感器组的同时曝光导致辐射S的较低的必需辐射强度。

在相同的辐射强度和曝光情况下，传感器组的同时曝光导致较高的分辨率。

此外，本发明传感器装置1提供如下优点：通过足够长的记录或曝光，始终可以达到最大的分辨率。

本发明传感器装置1尤其是提供以下优点：所需的信息或图像数据直接以紧凑形式存在或被生成，并且因此所需的存储器需求被最小化。

此外，本发明存储器装置在适应于不同应用领域方面提供高灵活性。

在可能的实施方式中，可以直接在记录图像时对干扰信号源的已知干扰频率进行抑制，所通过的方式是有针对性地省略或不实现传感器平面或传感器层2-i。在曝光期间，测量时间或曝光时间可以与位置无关地被优化。因此，传感器装置1的总测量时间不必先验地被预先给定。

本发明传感器装置1还提供高的记录动态特性，因为是强度差而不是绝对值被测量。

本发明传感器装置1适合于不同的应用、例如用于创建X光照片，适合于远程勘探和天体物理学的应用以及数字摄影的应用。

所示出的实施例适于对落上的辐射执行强度测量。对于期望的颜色测量，在可能的实施方式中，所有图像记录可以针对三原色来进行或者以其他方式执行颜色分解。

在可能的实施方式中，对于每个颜色使用相同的基函数BF。在替换的实施方式中，还可以为每个颜色使用不同的基函数，尤其是不同的小波基函数。

Claims (24)

1.一种传感器装置(1)，具有

多个相叠布置的传感器层(2)，这些传感器层(2)分别由传感器元件(3)构成，

其中在每个传感器层(2)中通过传感器元件以传感方式检测基函数(BF)的系数(c)，

其中传感器层(2)的传感器元件(3)被固定布线并且分别直接提供测量值，该测量值的大小对应于基函数(BF)的系数。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，

其中基函数(BF)是小波基函数。

3.根据权利要求1或2之一所述的传感器装置，

其中传感器装置(1)提供落到最上方传感器层(2-1)的表面上的辐射(S)的图像记录。

4.根据权利要求3所述的传感器装置，

其中传感器装置(1)提供对电磁辐射、X光辐射、Gamma辐射或者粒子辐射的图像记录。

5.根据权利要求4所述的传感器装置，

其中传感器层(2-i)的分辨频率(f_A)随着从表面出发的传感器层的深度增加而减小，并且传感器层(2-i)的分辨波长(λ_A)随着从表面出发的传感器层的深度增加而提高。

6.根据权利要求5所述的传感器装置，

其中位于传感器层(2-i)下方的另一传感器层(2-i+1)的分辨频率(f_A)分别为位于其上的传感器层的分辨频率的一半。

7.根据权利要求2-6之一所述的传感器装置，

其中小波基函数是

Haar小波基函数、

Coiflet小波基函数、

Gabor小波基函数、

Daubechies小波基函数、

Johnston-Barnard小波基函数、或者

双正交样条小波基函数。

8.根据权利要求1-7之一所述的传感器装置，

其中传感器元件(3)具有CCD(Charge Couple Device，电荷耦合器件)传感器元件和

CMOS(Complimentary Metal Oxid Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器元件。

9.根据权利要求1-8之一所述的传感器装置，

其中传感器层(2)由辐射能穿透的材料构成。

10.根据权利要求1-9之一所述的传感器装置，

其中传感器装置(1)的总记录时间对应于具有最大分辨频率和具有最小分辨波长的最上方传感器层(2-1)的最小曝光持续时间。

11.根据权利要求10所述的传感器装置，

其中传感器层(2-i)的最小曝光持续时间与相应传感器层(2-i)的传感器元件(3-i)的记录面积成反比。

12.根据权利要求11所述的传感器装置，

其中传感器层(2-i)的最小曝光持续时间随着从传感器装置(1)的表面出发的传感器层的深度增加而成指数地减少。

13.根据权利要求12所述的传感器装置，

其中传感器层(2)的传感器元件(3)的记录面积随着从传感器装置(1)的表面出发的传感器层的深度增加而成指数地增加。

14.根据权利要求1-13之一所述的传感器装置，

其中传感器装置(1)在分辨率为2^N个像素的情况下具有N个相叠布置的传感器层(2)。

15.一种具有根据权利要去1-14之一所述的传感器装置(1)的图像记录设备(5)。

16.根据权利要求15所述的图像记录设备，

其中图像记录设备(5)还具有信号处理装置(6)，尤其是信号压缩单元、信号滤波单元以及信号噪声抑制单元。

17.根据权利要求15或16之一所述的图像记录设备，

其中以传感方式所检测的基函数(BF)的系数(c)被暂存在数据存储器中。

18.根据权利要求15-17之一所述的图像记录设备，

其中计算单元(7)被设置用于计算小波逆变换，在计算单元(7)上连接有屏幕(8)。

19.一种具有根据权利要求1-14之一所述的传感器装置的卫星(9)，所述传感器装置将以传感方式所检测的基函数(BF)的系数(c)经由无线电接口传输给地面站(12)内的信号处理装置(13)。

20.一种具有根据权利要求1-14之一所述的传感器装置(1)的X光设备。

21.一种具有根据权利要求1-14之一所述的传感器装置(1)的层析X光摄影装置。

22.一种用于记录图像的方法，

其中多个相叠布置的传感器层(2)的传感器元件(3)以传感方式检测基函数(BF)的系数(c)。

23.根据权利要求22所述的方法，

其中基函数(BF)由小波基函数形成。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其中在较深的传感器层(2)中使用要测量辐射的剩余强度。

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