CN102854523B - 包括阱占有变化监测器和反馈、成像装置的射线探测器及使用其的方法 - Google Patents

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Abstract

射线成像系统、数字射线探测器和使用其的方法的实施方案可监测和/或控制射线传感器(例如，DR FPD)的光传感器中的阱占有水平。在示例性射线成像装置实施方案中，光传感器的阱占有或阱占有的变化的监测可确定成像阵列或探测器面板是否达到稳定的操作点。在另一实施方案中，阱占有信息可用于(a)启动发生器(例如，x射线源)用于射线曝光，和/或(b)调节或维持在预定的设定点的阱占有水平的变化或调节或维持在规定范围内的阱占有水平的变化(例如，使用时钟信号和施加到光传感器的偏置电压)。

Description

包括阱占有变化监测器和反馈、成像装置的射线探测器及使用其的方法
发明领域
本发明通常涉及医学成像的领域，尤其是涉及射线成像和数字射线(DR)探测器，且更具体地涉及旨在与传感器中的非单晶材料有关的诊断目的的在x射线图像中的图像质量的可能损失的减轻。
背景
固定射线成像设备用在医疗设施中(例如，在放射部门中)以在x射线探测器上捕获医学x射线图像。移动手推车可包括用于在x射线探测器上捕获(例如，数字)x射线图像的x射线源。可使用各种技术例如计算机射线照相术(CR)和数字射线照相术(DR)来在射线探测器中捕获这样的医学x射线图像。
相关技术的数字射线照相(DR)成像面板使用布置在行乘列矩阵中的单独的传感器的阵列来从闪烁介质获取图像数据，其中每个传感器提供图像数据的单个像素。每个像素通常包括可按共面或垂直组合的方式布置的光传感器和开关元件，如本领域中通常已知的。在这些成像设备中，氢化非晶硅(a-Si:H)通常用于形成每个像素所需的光电二极管和薄膜晶体管开关。在一个已知的成像布置中，前平面具有光敏元件的阵列，而后平面具有薄膜晶体管(TFT)开关的阵列。
作为非晶硅的非单晶结构的结果，大密度的缺陷状态存在于光传感器内。这些缺陷状态截留电子和空穴，并以主要由缺陷状态的能量水平确定的时间常数释放它们，该时间常数在一些情况下比成像帧时间长得多。通常，本文只描述了光传感器的截留的电子，但应理解，空穴可按类似的方式被截留，且相同的机制适用于空穴。因此，每当光传感器/光电二极管内的电场被来自x射线曝光的光所产生的电子、被变化的偏置电压等干扰时，在光传感器内的截留的电子重新分布在这些缺陷状态中，在光传感器端子处产生具有长时间常数的去截留电流。
不同的美国专利处理非晶半导体材料(例如，a-Si)的大密度的缺陷状态的问题，并公开了操作DR探测器来减小从而产生的伪像的各种方法。见例如US5,920,070(Petrick等人)或US7,593,508(Tsuchiya)。
然而，需要医学x射线图像的一致性和/或质量的提高，特别是当医学x射线图像由设计成使用a-SiDRx射线探测器操作的x射线装置获得时。
发明概述
本申请的一个方面是改善医学数字射线照相术的领域。
本申请的另一方面是全部或部分地处理相关领域中的至少前述和其它缺点。
本申请的另一方面是全部或部分地提供至少本文所述的优点。
本申请的一个方面是提供处理和/或减少由便携式(例如，无线)数字射线照相术(DR)探测器和/或使用其的射线成像装置的使用引起的缺点的方法和/或装置。
本申请的一个方面是提供可监测在形成射线探测器中的成像传感器(例如，光传感器)的材料中的阱占有(例如，阱占有变化)的方法和/或装置。
本申请的另一方面是提供可监测在形成射线探测器中的成像传感器的材料中的阱占有的变化以确定成像阵列或探测器面板是否达到稳定的操作点的方法和/或装置。
本申请的另一方面是提供可监测在形成x射线探测器中的成像光传感器的材料中的阱占有的变化以启动发生器从而产生射线曝光和/或调节DR探测器(例如，光电二极管)以将阱占有水平的变化维持在规定的水平或特征的方法和/或装置。
本申请的一个方面是提供可通过电流监测和/或电荷监测直接、重复或连续地监测DR探测器中的光传感器的方法和/或装置。
本申请的另一方面是提供射线成像装置可用来以阱占有变化监测能力来改进的方法和/或装置。
本申请的另一方面是提供DR探测器可用来执行终止程序以实现终止状态或在多个终止程序当中动态地确定/选择以实现终止状态的方法和/或装置。
根据一个实施方案，本发明可提供数字射线区域探测器，其可包括：多个像素，其包括布置在区域探测器上的可充电的光传感器；偏压控制电路，其提供在光传感器两端的偏置电压以给每个光传感器充电；至少一个传感器，其配置成响应于传送到每个光传感器的光而提供读数；以及光传感器阱占有变化监测器，其连接到至少一个光传感器以测量所述至少一个光传感器的阱占有。光传感器阱占有监测器可以是光传感器阱占有变化监测器以测量所述至少一个光传感器的阱占有变化。
根据一个实施方案，本发明可提供操作产生至少一个图像信号的数字射线探测器的方法，数字射线探测器包括布置在行和列中的多个光传感器，该方法可包括：改变探测器的操作模式；测量光传感器的子集的瞬时阱占有；以及允许图像控制信号响应于瞬时阱占有的规定条件而产生。根据一个实施方案，本发明可提供数字射线探测器的终止的方法，数字射线探测器包括布置在行和列中的多个光传感器，该方法可包括：接收关闭命令以禁用探测器；确定光传感器中的至少一个的当前阱占有；根据当前阱占有在多个终止程序当中选择。
这些目的仅作为例证性例子给出，且这样的目的可以是本发明的一个或多个实施方案的示例。由所公开的发明内在地实现的其它期望的目的和优点可出现或对本领域技术人员变得明显。本发明由所附权利要求限定。
附图简述
从如在附图中所示的本发明的实施方案的下面更具体的描述中，本发明的前述和其它目的、特征和优点将变得明显。
附图的元件不一定相对于彼此按比例。
图1是示出包括根据本申请的区域探测器的射线成像装置的透视图，区域探测器由在适当位置上的探测器单元的行和列组成以接收在射线照相过程期间穿过患者的x射线。
图2A是示出包括根据本申请的光传感器阱监测器实施方案的射线探测器的成像阵列的一部分的示意图的图示。
图2B是示出可与根据本申请的光传感器阱监测器的实施方案一起使用的射线探测器的成像阵列的部分的像素结构的示意图的图示。
图2C是示出可与根据本申请的光传感器阱监测器的实施方案一起使用的射线探测器的成像阵列的部分的像素结构的示意图的图示。
图2D是示出可与根据本申请的光传感器阱监测器的实施方案一起使用的射线探测器的成像阵列的部分的像素结构的示意图的图示。
图3A示出可在射线成像装置应用中具有效用的便携式无线DR探测器300的透视图。
图3B是示出沿着图3A的便携式无线DR探测器的截面线A-A的横截面视图的一部分的图示。
图4A是示出根据本申请的操作DR探测器的方法的实施方案的流程图。
图4B是示出根据本申请的操作DR探测器的方法的实施方案的流程图。
图5是示出根据本申请的操作DR探测器的方法的实施方案的流程图。
图6是示出非晶半导体材料的示例性特征的图示。
图7A-7D是示出包括根据本申请的示例性光传感器阱监测器实施方案的射线探测器的成像阵列的一部分的示意图的图示。
图8是示出根据本申请的操作DR探测器的方法的另一实施方案的流程图。
图9是示出包括根据本申请的示例性光传感器阱监测器实施方案的射线探测器的成像阵列的一部分的示意图的图示。
图10是示出在根据本申请的DR探测器中的阱占有监测器的另一示例性实施方案的图示。
示例性实施方案的描述
下面是参考附图的本发明的示例性实施方案的描述，在附图中相同的参考数字标识在几个附图的每个中的结构的相同元件。
在它们被使用的场合，术语“第一”、“第二”等并不一定表示任何顺序或优先关系，而是可用于将一个元件或时间间隔与另一个更清楚地区分开。
图1是示出根据本申请的区域探测器的透视图的图示，区域探测器由在适当位置上的探测器单元的行和列组成以在射线照相过程期间接收穿过患者的x射线。如图1所示，可使用区域阵列12的x射线系统10可包括x射线管14，其被准直以提供穿过患者20的区域18的区域x射线束。射束16可能由于患者20的内部结构而沿着其很多射线衰减以接着由探测器阵列12接收，探测器阵列12可通常在垂直于x射线束16的中心射线的指定区域(例如，平面)上扩展。
阵列12可分成可直线地布置在列和行中的多个单独的单元22。如本领域的普通技术人员将理解的，列和行的方向是任意的，然而为了描述的清楚，将假设行水平地延伸而列垂直地延伸。
在示例性操作中，单元22的行可以被扫描电路28一次扫描一行(或多行)，使得来自每个单元22的曝光数据可由读出电路30读取。每个单元22可独立地测量在其表面处接收的辐射的强度，且因此曝光数据读出提供在图像24中的信息的一个像素以显示在正常由用户观看的监视器26上。偏压电路32可控制对单元22的偏置电压。
偏压电路32、扫描电路28和读出电路30中的每个可与采集控制和图像处理电路34进行通信，采集控制和图像处理电路34可例如通过电子处理器(未示出)的使用来协调电路30、38和32的操作。采集控制和图像处理电路34也可控制检查过程和x射线管14，开启或关闭它并控制管电流和因而控制射束16中的x射线的注量和/或管电压以及因此控制射束16中的x射线的能量。
采集控制和图像处理电路34可基于每个单元22所提供的曝光数据向监测器26提供图像数据。可选地，采集控制和图像处理电路34可操纵图像数据、存储原始或经处理的图像数据(例如，在本地或远程定位的存储器处)或输出图像数据。
示例性像素22可包括照片激活的图像传感元件和用于读取来自图像传感元件的信号的开关元件。图像传感可通过直接探测来执行，在这种情况下图像传感元件直接吸收X射线并将它们转换成电荷载体。然而，在大多数商业数字射线照相系统中，使用间接探测，其中中间闪烁器元件将X射线转换成可接着由光敏图像传感元件检测的可见光光子。
在图像传感阵列12中使用的图像传感元件的例子包括各种类型的光电转换设备(例如，光传感器)，例如光电二极管(P-N或PIN二极管)、光电电容器(MIS)、光电晶体管或光电导体。用于信号读出的开关元件的例子包括MOS晶体管、双极晶体管和p-n结部件。
图2A是示出包括根据本申请的光传感器阱监测器的实施方案的射线探测器的成像阵列的一部分的示意图的图示。如图2A所示，示例性平板成像器240的一部分的示意图可包括具有很多a-Si:Hn-i-p光电二极管270和TFT271的阵列212。栅极驱动芯片228可连接到栅极线块283，读出芯片230可连接到数据线块284，且偏压线285可连接到偏压总线或可变参考偏置电压。可提供接收来自数据线的信号的电荷放大器286。来自电荷放大器286的输出可进入模拟复用器287或直接进入模数转换器(ADC)288以按期望的速率使数字图像数据流出。
在图2A的基于氢化非晶硅(a-Si:H)的间接平板成像器中，入射X射线光子转换成光学光子，光学光子随后转换成在a-Si:Hn-i-p光电二极管270内的电子-空穴对。示例性单元222可包括具有连接到FET271的源极(例如，漏极)的阴极的光电二极管270。偏压电路232可控制到单元222的偏置电压。光电二极管的像素电荷容量是偏置电压与光电二极管电容的乘积。通常，反向偏置电压施加到偏压线285以产生跨越光电二极管的电场(和因而耗尽区)，并增强电荷收集效率。图像信号可由光电二极管积分，同时相关的TFT271例如通过将栅极线283维持在负电压处而保持在非导电(“切断”)状态中。可通过借助于TFT栅极控制电路将数行TFT171顺序地切换到导电状态来读出阵列。当一行像素例如通过将正电压施加到相应的栅极线283而切换到导电(“导通”)状态时，来自那些像素的电荷可沿着数据线284传输并由外部电荷敏感放大器286积分。该行可接着切换回非导电状态，且该过程对每行重复，直到整个阵列被读出。来自外部电荷敏感放大器286的信号输出通过并行到串行复用器287传输到模数转换器(ADC)288，随后产生数字图像。具有如参考图2描述的成像阵列的平板成像器能够有单激发(例如，静态的、射线照相的)和连续(例如，荧光检查法的)图像采集的能力。
阱占有探测器单元290可以操作地连接到成像阵列212中的光电二极管，以向控制器例如射线成像装置的图像处理器提供信号。阱占有监测器290的示例性实施方案可以通过电流监测、电荷监测等来主动监测光电二极管270的阱占有或阱占有的变化率。可选地，阱占有探测器单元290可累积地或周期性地插入与阱占有或阱占有的变化有关的多个(例如，至少两个)测量。阱占有监测器290的示例性实施方案可直接或间接地主动监测光电二极管270的阱占有或阱占有的变化率。如图2A所示，光传感器阱占有探测器单元290可电连接到在成像阵列212中的像素中的光电二极管270的阳极和/或阴极，以监测阱占有的变化。根据本申请的实施方案，光传感器阱占有探测器单元290可连接到至少一个像素、一些行或列(例如，连续或间歇的)的像素、成像阵列212中的像素的子集或所有像素。可选地，像素的多余矩阵可包括在成像阵列212中用于监测阱占有或阱占有的变化率的特定目的；这样的多余像素以后并不用作射线图像的部分，且在多余像素的位置处的图像的值可通过相邻像素的插入来确定。可选地，在成像阵列212的图像区域的周界外部的像素的行或列可特别用于监测阱占有的变化率的目的；这些像素以后并不用作射线图像的部分。用于阱占有监测的这些像素的全部或一些可以是光屏蔽的。当对光屏蔽的像素监测阱占有的变化率时，这样的监测可包括由在操作条件例如积分时间中的偏压或其它变化引起的变化。
图2B是示出可与根据本申请的光传感器阱监测器的实施方案一起使用的射线探测器的成像阵列的部分的像素结构的示意图的图示。如图2B所示，为了使光电二极管复位到第二偏压线电位的目的，平板成像阵列的另一示例性像素可包括每个像素中的第二晶体管和第二偏压线。在示例性像素中，第二晶体管150可用于在曝光之前将像素的一部分或全部复位到复位电压(例如，VRESET)。此外，复位电位可被计时，以便将光传感器顺序地复位到第一电位和然后第二电位。例如，第一电位可使光传感器或光电二极管271达到正向偏压以便填充阱，后面是腾空阱的反向偏压，从而抹去光电二极管271的以前状态的记忆。阱占有探测器单元可以操作地连接到复位偏压线152以监测阱占有的变化。在如图2C所示的图2A的像素设计的另一变形中，行N-1的复位晶体管150可电连接到行N的行地址线，这可减小全局迹线的数量和/或也规定同时读取行N的信号(例如，光电二极管271)同时使行N-1的光传感器复位。
图2D是示出可与光传感器的实施方案一起使用的射线探测器的成像阵列的部分的像素结构的示意图的图示。如图2D所示，平板成像阵列的示例性有源像素可包括为了使光传感器或光电二极管271复位到第二偏压线电位的目的的在每个像素中的第二晶体管和第二偏压线152’以及用于提供信号放大的放大器晶体管154。在像素中，复位晶体管150’可用于在曝光之前使像素的一部分或全部复位到复位电压。在每个数据线上的电流源可为像素放大器晶体管154提供参考电流，且在每个数据线上的采样电路可对在放大器晶体管的栅极上检测的电荷所引起的数据线电压的变化采样。在曝光之前，复位偏压(例如，VRESET)可被计时，以使光电二极管271顺序地复位到第一电位和然后第二电位。例如，第一电位可使光传感器或光电二极管271达到正向偏压以便填充阱，后面是腾空阱的反向偏压，从而抹去二极管的以前状态的记忆。在读出期间，行地址栅极可将行晶体管切换到导电状态，且每列上的电压放大器检测数据线电压的变化。此外，复位栅极可被切换以使光电二极管和为了暗参考而获得的数据线电压的第二样本复位。在图2A-2D所示的示例性像素中，阱占有探测器单元的实施方案可以操作地连接到复位偏压线以监测阱占有或阱占有的变化。可选地，一个或多个阱占有探测器单元可以操作地连接到一个或多个数据线(例如，以检测来自一组一个或多个光传感器的电荷或放大信号如电压)。
图3A示出可在射线成像装置应用中具有效用的根据本申请的实施方案的便携式无线DR探测器300的透视图。图3B示出沿着DR探测器300的线A-A的横截面视图的一部分。如图3A-3B所示，便携式DR探测器300可封住包括成像阵列212的成像器240。
在一个实施方案中，DR探测器300可包括外壳314，外壳314包括由穿过x射线通量316而没有明显衰减的材料制成的顶板盖312。闪烁器320可以在盖312之下(例如，直接连接)，成像阵列212可以在闪烁器320之下，且读出电子设备可以与成像阵列212共面，部分地在支撑构件324之下或在其间的柔性连接器上。x射线通量316可穿过顶板盖312，射在闪烁器320上，其中通过x射线通量316中的能量光子的激励可使闪烁器320发射低能光子332。
支撑构件324可被包括以安全和/或牢靠地安装成像器240，并可进一步作为在其中的部件和外壳314之间的减震器来操作。对探测器的正确操作所需的电子设备可安装在外壳314内，并可包括可安装在一个或多个分开的和/或互连的电路板326上的电子部件328(例如，处理器、FPGA、ASIC、芯片等)。
DR探测器可从零功率状态转变到稳定状态以准备在大约1秒内曝光，然而在选定的条件或选定的应用下示例性时间可实质上减小或增加(例如，300毫秒到10秒)。在零功率状态期间，光电二极管偏压可以是0V，且在PIN光电二极管中的阱可以被完全填充，这可能花费1分钟、5分钟、10分钟、60分钟或更长时间。在上电期间，非零偏压对光电二极管的施加使阱发射。阱发射速率且因而到达稳定操作点所需的时间可取决于至少温度、非零解码偏压、自从上一图像序列以来的时间和/或读出定时。
如本文所述的，DR探测器300可能需要在给定的检查过程中或在检查过程之间切换操作模式。例如，在体层合成(tomosynthesis)中，以低剂量和高帧率的多个帧可被捕获以用于容积分析，且单个投影图像可在低帧率和高剂量时得到。在荧光镜检查中或在图像导向的外科手术中，DR探测器300可在高帧率低X射线曝光模式中操作以捕获运动，然后静止帧捕获较高剂量较低帧率的图像。可选地，较低帧率捕获可在较高帧率捕获之前进行(或与较高帧率捕获混合)。当光传感器调节到新的(例如，以后或随后的)曝光水平、阵列定时、计时信号(例如，复位)、偏置电压等时，在DR探测器300的操作模式中的示例性变化可导致光传感器中的阱占有的瞬时衰减。如在本文使用的，计时信号可以是用于控制成像阵列的定时或信号处理的信号(例如，数字)，例如被提供到部件如栅极线、偏压线、光传感器等的脉冲信号(例如，电压)，包括填充/增加阱占有水平、溢出/降低阱占有水平的可变电压水平或可变持续时间、可变数量的填充脉冲、可变数量的溢出脉冲或其各种组合。
在相关技术的射线探测器中，固定的延迟时间可用于非晶硅或非晶硒，这可在瞬时阱发射衰减之前导致不必要的延迟和/或曝光和图像捕获。
参考图4A，现在将描述示出根据本申请的实施方案的操作DR探测器的示例性方法的流程图。如图4A所示，用于操作DR探测器的方法被描述为使用图1-3B所示的射线成像装置的实施方案并可由该实施方案实现；然而，图4的方法并没有被规定为被限制在那方面。
如图4A所示，可在操作块410对像素(例如，光传感器)的阱占有变化条件监测在DR探测器的成像阵列中的像素的子集。像素的子集可代表成像阵列的一部分、多个部分或全部。示例性监测可以是例如通过在像素中的光传感器的电荷监测或通过在像素中的光传感器的电流监测的实时或主动监测。
在操作块420，可比较像素的所监测或探测的阱占有与规定的条件。例如，规定的条件可以是第一阈值水平，其可被在第一阈值之上或之下的所监测的阱占有条件(例如，阱占有的变化)满足。阱占有条件的示例性监测的变化可被重复地、独立地测量或累积地测量。可选地，可通过在对阱占有条件的变化的随后反复探测(例如，连续的、规定的序列)之间的比较来满足阱占有条件的变化。在随后探测之间的比较可以是可与第二阈值比较(例如，低于)的组合信号(例如，微分)或变化率。此外，阱占有的变化可以从两个或更多个读数(例如，插入的)估计以与第一阈值或第二阈值比较。
当确定操作块420的条件满足时，控制可继续到操作块430，其中指示或信号可被提供(例如，由DR探测器300)以指示阱占有条件(例如，阱占有的变化)的满足。例如，信号可被输出以允许发起将由DR探测器300成像的对象的x射线曝光。
在一个实施方案中，检查过程可包括一系列射线照相曝光。例如，一个或多个暗图像可图像曝光之前或之后。可选地，检查过程可包括多个图像穿过对象的选定部分例如患者的胸部或足部的不同的方向(例如，前到后、后到前、医学侧面到侧面、横向侧面到侧面和/或倾斜角)。一个或多个预备图像(例如，暗图像)可在检查过程的每个图像之前或之后。根据本申请的实施方案，阱占有条件的变化可在每个检查过程之前或在包括检查过程的预备图像或暗图像的每个图像之间被监测。
参考图4B，现在将描述示出根据本申请的实施方案的操作DR探测器的示例性方法的流程图。如图4B所示，可对需要射线探测器操作模式中的多个变化的一系列过程重复图4A的操作块。例如，当上电时，探测器可在多个操作模式中顺序地被操作，以便使探测器准备曝光。这样的示例性操作模式对像素或外围电路中的晶体管可具有不同的二极管偏压、不同的时钟信号。对于每个操作模式，相应的规定条件将用于阱占有监测器。在规定条件和由占有监测器检测的条件之间的匹配可实现下一操作条件的发起。对于无线便携式射线探测器的例子，可在探测器上电期间使用图4B的操作块4050来使探测器准备曝光。可在一个或多个暗参考帧的曝光和捕获之间使用图4B的第二组操作块4060，且可在下电时使用图4B的第三组操作块4070。如图4B所示，可使用多达N组操作块例如操作块4050。此外，示例性操作块4005可以试图4A的操作块410、420、430的组合。对于具有静态捕获的荧光镜检查探测器的例子，图4B的步骤可以在从荧光镜检查操作模式和静态捕获模式的转变之间重复。
在另一实施方案中，DR探测器的操作可以与间隔开数秒到数分钟出现的曝光间断开。在这样的图像操作条件下，将阱占有的变化控制在选定或期望的水平或落在阱占有的变化的指定范围内可能是有利的。
参考图5，现在将描述示出根据本申请的实施方案的操作DR探测器的示例性方法的流程图。如图5所示，用于操作DR探测器的方法被描述为使用图1-3B所示的射线成像装置的实施方案并可由该实施方案实现；然而，图5的方法并没有被规定为被限制在那方面。
如图5所示，可在操作块510为操作启动DR探测器。示例性操作模式可以是待机、下电模式、上电模式、荧光镜检查模式、体层合成模式、双成像模式、一般辐射模式等。
如图5所示，在操作块520，DR探测器的成像阵列中的像素的子集可被监测以确定像素(例如，光传感器)的阱占有条件的变化是否落在占有水平的期望范围内。像素的子集可以代表成像阵列的一部分、多个部分或全部、选定的行(例如，相邻的、间歇的、分组的、周期性的)、或选定的列(例如，相邻的、间歇的、分组的、周期性的)。示例性监测可以是例如通过在像素中的光传感器的电荷监测或通过在像素中的光传感器的电流监测的实时或主动监测。
在操作块520和操作块540，可比较像素的所监测或探测的阱占有与规定的范围(阱占有范围中的规定变化的上和下水平)。当确定阱占有值的当前探测的变化低于规定范围(操作块520)时，在操作块530，在DR探测器300处的标准(例如，在成像阵列处的条件)可被修改以增加阱占有水平的变化。当确定阱占有值的当前探测的变化高于规定范围(操作块540)时，在操作块550，在DR探测器300处的标准(例如，在成像阵列处的条件)可被修改以降低阱占有水平的变化。待修改的示例性标准可包括偏置电压、计时信号、成像阵列的复位操作的复位值、复位操作的频率或持续时间、光传感器的光学模拟等。操作块530的修改的标准可以与操作块550的标准相同或不同。
当确定阱占有值的当前探测的变化在规定范围内(操作块540，否)时，控制可继续到操作块560用于选定的DR探测器300的操作。
监测像素的光传感器的阱占有或阱占有的变化的本文所述的示例性方法可提供对DR探测器的更准确的曝光条件、降低的准备DR探测器时间(例如，较快的成像过程)或在多次x射线曝光期间对DR探测器的更可靠/可重复的条件。
对于涉及一系列操作模式的连续应用的探测器操作，可对期望阱占有或阱占有的变化的标准以及对每个操作模式增加和降低阱占有的标准重复图5的步骤。
现在将描述阱占有监测器中的变化的示例性非限制性的实施方案；然而，本申请的实施方案并没有被规定为如此被限制。
图7A-7D是示出根据本申请的在DR探测器中的阱占有监测器的示例性实施方案的图示。阱占有监测器的实施方案可以操作地连接到成像阵列780中的光传感器770(例如，使用偏压线、数据线、复位线或读出电子设备)，以向在DR探测器300内或外部的控制器例如射线成像装置的图像处理器提供信号。阱占有监测器的示例性实施方案可通过电流监测、电荷监测等主动监测光传感器的阱占有的变化，其中监测可被重复地执行。
在DR探测器中的阱占有监测器单元的电流型变化的示例性实施方案可将一些光传感器、光传感器的子集或全部设置到导电状态，这可允许根据如选定的时间(例如在上电、操作模式改变之后、或按需要)监测阱发射电流(例如电流的变化率)。当准费米水平朝着其平衡位置移动时，所产生的阱发射电流可随着时间指数地衰减。因此，如在阱占有监测器实施方案中的电流型变化所探测的，从偏压水平的变化产生的阱发射瞬时电流、计时信号水平或定时(例如在上电期间或在探测器从一个操作模式改变到另一操作模式期间观察的)可按指数方式衰减。图6示出了非晶半导体材料的阱占有特征的示例性瞬时变化。如图6所示，阱占有水平610的示例性变化在垂直轴上绘制的对数标度和线性标度上示出，时间是水平轴。在一个实施方案中，所产生的阱发射电流可通过(a)在阳极偏置电压源中的、(b)在光传感器的阴极中的、(c)在读出集成电路(ROIC)的参考电压源中的(例如，使用开关来将Vref连接到数据线)、或(d)在ROIC(例如，电荷放大器)中的电流传感确定。监测例如所产生的瞬时生成的阱发射电流可用于确定阱占有的变化何时接近稳态条件、累积值和/或阈值。
图7A是示出根据本申请的DR探测器中的阱占有监测器的电流监测实施方案的图示。如图7A所示，阱占有监测器710中的偏压电流型变化可连接到光传感器770的阳极偏置电压VBIAS。在光传感器770的复位之后，可使用在放大器716的输出处的测量电压714来监测穿越电阻器712的瞬时阱发射电流。放大器716可作为可包括指定增益的电压跟随器来操作。电阻器712(例如，阱占有监测器710中的偏压电流型变化)可使用开关718例如在曝光/图像数据收集、图像数据读出或像素复位操作期间被绕过。当偏置电压VBIAS给整个成像阵列供电时，更准确的读数可通过使用所有的光传感器770和全局复位以阱占有监测器710中的电流型变化来获得。此外，阱占有监测器710中的偏压电流变化可与偏置电压源协同定位在例如电子部件328处的支撑构件之下(例如，在VBIAS产生的PCB上)。
可选地，如图7B所示的阱占有监测器720中的电流型变化可使用在放大器726的输出处的测量电压724来测量电阻器722两端的电压降以确定或监测瞬时阱发射电流。放大器726可作为微分放大器来操作。类似地，可使用开关728绕过电阻器722。对于阱占有监测器710、720中的电流型变化的实施方案，光传感器770的阴极可例如经由数据线786通过启用栅极线783和一个或多个开关711连接到参考电压Vref。
图7C是示出在根据本申请的DR探测器中的阱占有监测器的电流监测实施方案的图示。如图7C所示，阱占有监测器730中的电流型变化可使用电连接到光传感器770的阳极的修改的电荷放大器。在复位(例如，全局复位)之后，阱占有监测器730中的电流型变化可通过断开开关733来绕过电容器(例如，以读出成像阵列)、闭合开关734以产生穿越电阻器732的瞬时阱发射电流，其可在电荷放大器的输出Vout2处被测量。电阻器732可使用开关735被绕过(例如，以使光传感器复位)，和/或电阻器732可使用开关734从成像阵列移除(隔离)。
阱占有监测器中的电流型变化的示例性实施方案可用于对检查过程或在检查过程中的曝光(例如，暗图像)之间或在分开的过程之间(例如，在同一或不同的患者身上)实现DR探测器300的实质上重复的或相同的稳定状态。因此，电流衰减可由电流型阱占有监测器监测，直到分开的或连续的读数几乎相同，或差异低于阈值，阈值可响应于检查过程来设置。例如，低剂量过程可使用比一般辐射过程更小的阈值(例如，更稳定的探测器)。在一个实施方案中，阱占有测量中的变化可按100毫秒间隔、200毫秒间隔、0.5毫秒间隔、1秒间隔或2秒间隔产生。可选地，可使在阱占有测量中的变化之间的间隔更大或更小。
在DR探测器中的电荷型阱占有监测器的示例性实施方案可将一些光传感器、光传感器的子集或全部设置到导电状态，这可允许根据如选择的时间(例如，在上电、操作模式改变之后，或按需要)监测阱发射电荷。在一个实施方案中，在ROIC处测量的信号电荷可以是在相应的时间间隔期间从阱发射的载波的数量。从偏压水平、时钟水平或定时的变化(例如，在上电期间或在探测器从一个操作模式变化到另一操作模式期间观察的)产生的瞬时阱发射电荷可随着时间指数地衰减。
图7D是示出根据本申请的在DR探测器中的阱占有监测器的电荷监测实施方案的图示。如图7D所示，阱占有监测器740中的电荷型变化可使用电荷放大器来通过收集电容器747中的瞬时阱电荷发射来测量瞬时阱电荷发射，这可使用放大器746被重复地测量(在放大器746的电容器处被积分)。阱电荷发射可使用放大器746通过在电容器处在时间上对瞬时阱发射电荷求积分来测量，将积分的电荷读出/测量为在放大器746的输出处的电压，并接着使电容器复位；以及重复。可选地，瞬时阱发射电荷可在电荷放大器的电容器处在时间上被累积地积分(没有电容器复位)并被重复地测量。
如图7D所示，一个或多个像素的示例性复位过程可在光传感器770(例如，PS770a)两端建立反向偏压。这可通过闭合电荷放大器复位开关(例如，748a)并接通行选择TFT(例如，783a)来完成。光传感器770a的阳极可接着被设置到Vbias，而光传感器的阴极可被设置到Vref。对于反向偏压条件Vref＞VBIAS，当所有光传感器770被复位且行选择TFT被关断时，成像阵列780可被认为准备曝光。一旦所述一个或多个像素被复位，一到全部栅极线783和一到全部数据线786就可被接通，且成像阵列780(或其一部分)可被认为根据本申请的系统和/或方法实施方案准备阱占有监测中的变化或阱占有水平维持中的可控变化。
在复位之后，在一个实施方案中，阱占有监测器740中的电荷型变化可使用(a)在电容器747处的阱发射电荷收集、(b)使用放大器746输出/测量所收集的电荷、以及(c)使用开关748使电容器747复位的步骤来监测阱占有的变化，这可重复，直到光传感器770的阱占有水平的选定变化可被确定(例如，使用一个或多个电荷测量)。示例性瞬时阱电荷发射测量可按诸如10微秒、100微秒、500微秒或更长时间的间隔来进行。
在用于操作阱占有监测器740中的电荷型变化以监测阱发射/占有的一个实施方案中，DR探测器300可以在每次读出之前例如以高帧率和短积分时间(或没有积分时间)被连续地读出。在DR探测器300的成像阵列(例如，3Kx3K像素)的这样的连续读出模式中使用的示例性帧时间可以＜200ms。在这样的连续读出操作模式中，由ROIC测量的信号电荷可以是在帧时间期间从阱发射的载波的数量。类似地，在连续电荷读出模式中的每个光传感器的信号可随着时间指数地衰减到其平衡值。
在用于操作阱占有监测器740中的电荷型变化以监测阱发射或阱占有的变化的另一实施方案中，可使用面元化和电荷监测。实质上同时面元化或读出给定列中的多行可减少帧时间和/或读出时间。当试图对DR探测器300所产生的初始图像减小时间时，实现用于光传感器的阱占有的变化的电荷监测的较快帧时间可能是合乎需要的。因此，在上电之后对探测器初始化减小时间可能是合乎需要的。减小时间可通过面元化和电荷监测来实现，因为帧读出时间可减少面元化的行的数量。4X面元化例如可在＜50ms的上电周期期间对3Kx3K像素DR探测器产生示例性帧时间。然而，示例性帧时间可以更高或更低，取决于DR探测器、尺寸、配置、ROIC等。
在又一实施方案中，电流监测和电荷监测的组合可用于监测DR探测器300的光传感器中的阱占有。在这样的实施方案中，阱占有监测器(例如，电荷积分器730)中的变化可能能够进行(i)在阱占有监测中的电流型改变，以及(ii)在阱占有监测中的电荷型改变，并可配置成在电流监测模式和电荷监测模式之间切换。在电流监测模式和电荷监测模式之间的切换可以是一次、多于一次，可基于因素(例如但不限于测量速度和/或测量准确度)来选择。
在一个实施方案中，对阱占有监测器中的示例性变化的来自放大器的数据输出可转换成数字化像素数据(例如，在ROIC中)，其可在FPGA或其它处理器中被平均，以便提供来自整个成像阵列780的阱发射值或平均阱发射。
参考图8，现在将描述示出根据本申请的实施方案的以多种模式操作DR探测器的示例性方法的流程图。如图8所示，用于操作DR探测器的方法被描述为使用图1-3B和7A-7D所示的射线成像装置的实施方案并可由该实施方案实现；然而，图8的方法并没有被规定为被限制在那方面。
如图8所示，在操作块810，在DR探测器300的成像阵列中的光传感器可在DR探测器300的相应的选定第一操作模式的准备中设置到阱占有的第一水平变化。示例性操作模式可包括各种模式，例如但不限于上电、下电、待机、连续辐射(genrad)、双能量、体层合成、荧光镜检查或NDT。此外，诸如genrad或体层合成的模式可包括合并低/高剂量设置或多次曝光的检查过程。此外，一次或多次预备曝光(例如，暗/亮图像)可在单次曝光或多次曝光之前或之后。可在操作块810针对像素(例如，光传感器)的阱占有条件中主动监测光传感器的变化。接着，探测器可在操作块820在第一模式中操作。当探测器被设置为转换到包括阱占有水平的不同的相应第二变化的选定第二模式时，阱占有水平的第二变化可在操作块830被识别。
在操作块840，光传感器的阱占有(例如，监测或探测的)的电流变化可与阱占有水平的选定的第二变化比较。当确定操作块840的阱占有条件的电流变化导致PASS(通过)确定时，控制可继续到操作块860，其中探测器可在第二模式中操作。当确定操作块840的阱占有条件的电流变化导致FAIL(失败)确定时，控制可继续到操作块850，其中探测器300可以可变地被操作以引导光传感器中的阱占有的变化达到阱占有水平的第二变化。
根据本申请的实施方案，关于光传感器770中的电荷水平或电荷水平的变化的信息可用于改变DR探测器300的操作模式以快速实现期望状态或维持期望的电荷状态。例如，DR探测器可使用电子复位来减小或最小化图像滞后并提高量子效率。在电子复位中，光传感器比用于电荷积分和读出的标称偏压更接近于0V在正向偏压或反向偏压中被短暂地偏压。在电子复位中实现的阱占有的期望或最佳变化明显高于当在没有电子复位的情况下操作时实现的阱占有的期望或最佳变化。在DR探测器300的实施方案中，一旦阱发射信号和/或阱发射信号中的变化达到期望点/阈值，DR探测器300就可从非复位条件切换到电子复位条件以帮助实现或维持阱占有的所监测的期望变化。此外，DR探测器300的复位电压或复位时间可被一次或连续地调节，以维持阱占有的所监测的期望变化。
在一个实施方案中，阱占有水平的第二变化可代表DR探测器300的更稳定的操作条件(例如，低剂量genrad)。为了将阱占有条件中的电流变化更快地引导到阱占有水平的第二变化，阱占有的变化可用作反馈变量，由此在可修改阱发射率以跳到更接近于阱占有水平的第二变化的DR探测器300的操作标准中的估计的变化可从阱占有条件测量中的多个电流变化确定，且在反馈修改之后的阱占有条件测量中的因而产生的变化可随后被监测，这可基于阱占有条件测量中的变化而导致另外的动态反馈修改。例如，可向光传感器提供计时信号，并可监测阱占有的因而产生的变化。可选地，偏置电压可增加以增加瞬时阱发射的速率，且阱占有的因而产生的变化可进一步被监测。
待修改的示例性标准可包括偏置电压、成像阵列的复位操作的复位值、复位操作的频率或持续时间、计时信号等。
在一个实施方案中，在操作块830的第二操作模式可以是DR探测器关闭。当DR探测器被关闭或关掉时，阱发射或发射完成到零偏置电压稳态条件可能花费数分钟或数十分钟或多于一小时。在这样的情况下，可在光传感器阱发射完成(例如，零偏置电压稳态)之前对随后的射线成像过程启动DR探测器，这在其后的第一成像过程时可导致各种负的成像伪像。根据本申请的实施方案可响应于由DR探测器接收的下电指令(例如，来自操作员或从操作条件产生)将DR探测器的光传感器的阱占有或阱占有的变化引导到指定的终止状态。
在一个实施方案中，DR探测器300的示例性终止状态可从指定的偏压脉冲(例如，在零伏或稍微正向偏置的脉冲)组中的选择产生，偏压脉冲可在下电指令被接收到时根据DR探测器300的电流操作条件或阱占有水平的变化在光传感器中被提供。在另一实施方案中，终止状态可从在DR探测器300处的动态计算产生，以确定多个反向、零或正向偏置脉冲，其可被确定以响应于至少一个以前的检查过程、当下电指令被接收到时DR探测器300的电流操作条件或阱占有水平的变化而将光传感器引导到零偏压状态。在又一实施方案中，终止状态可从主动监测光传感器的阱占有水平的变化产生，直到规定的条件(例如，接近于零偏压的已知状态)在下电指令被接收到之后达到。当主动监测阱占有水平的变化以实现终止程序来达到终止状态时，相对于终止状态的阱占有水平的变化的发展的反馈可用于修改标准或动态地改变可控制阱发射率的标准。有利地，当根据本申请的终止程序的实施方案被执行时，在随后被启动(例如，上电)时的DR探测器300的成像操作可能可重复或更准确。在一个实施方案中，可以对DR探测器300的待机操作模式实现另外的不同终止状态。
图9是示出在根据本申请的图2B的类型的DR探测器中的阱监测器的另一示例性实施方案的图示。在图9的示意图中示出的可选的实施方案可使用与图7A的实施方案的电路布置类似的电路布置，添加了单独的复位开关924，一般是TFT，如所示。使用复位开关924来将光传感器770设置到复位水平可帮助减小使光传感器770复位所需的总时间。在图9的实施方案中，可使用复位时钟信号CLKRESET通过接通复位开关924足够长的时间来启用复位周期，以将复位电压VRESET恢复到光传感器770。可选地，阱占有监测器990可连接到数据线。在图7A-D中示出了连接到导体的阱占有监测器实施方案的实现。
图10是示出在DR探测器中的阱占有监测器的另一示例性实施方案的图示。如图10所示，DR探测器可使用如图2D所示的像素类型。在图10的实施方案中，可使用复位时钟信号CLKRESET通过接通复位开关足够长的时间来启用复位周期，以将复位电压VRESET恢复到光传感器770。当阱占有的变化达到预定的状态时，复位栅极可切换到非导电状态，且面板放置在准备状态中用于曝光。可选地，阱占有监测器990可连接到数据线或电荷放大器或电压放大器，电荷放大器或电压放大器连接到数据线。
阱占有监测器的实施方案可以操作地连接到成像阵列980中的光传感器770(例如使用偏压线、数据线、复位线或读出电子设备)，以向在DR探测器300内或外部的控制器例如射线成像装置的图像处理器提供信号。像素922可包括光传感器770、TFT271和复位开关或TFT924(例如，TFT924可具有连接到复位时钟信号CLKRESET的控制电极、连接到复位电压VRESET的第一电极、以及连接到光电传感器770的第二电极)。如图9所示，阱占有监测器990中的变化的示例性实施方案可通过电流监测、电荷监测使用连接到一个或多个像素922的复位开关924的复位线995来主动监测光传感器770的阱占有的变化。
在或来自阱占有监测器单元/操作、DR探测器、射线成像装置和/或使用其的方法中的信息的示例性实施方案还可用于相应的射线图像或射线图像数据的图像处理。例如，检查过程可包括第一多个(例如，3个)暗图像、对象的曝光、以及第二多个(例如，3个)暗图像。在相应的图像处理中，由于阱占有监测器中的变化的来自第一多个暗图像的信息可在对象曝光的图像处理中使用，包括但不限于信息，例如用于估计或修改在对象曝光时的光传感器偏移的光传感器的偏移的变化。此外，来自在阱占有监测器中的变化的实施方案的信息的示例性使用可用于跟踪随着时间的过去的探测器的状态(例如，随着时间过去的健康状态、操作容易性或操作特征)，且任选地，操作员可被警告重新校准探测器或更换探测器。
根据本申请的阱占有监测器的示例性实施方案主要被描述为通过电流监测、电荷监测等的光传感器的阱占有的变化率的主动监测器。然而，可选地，阱占有监测器的实施方案可在已知的条件下发起，且条件(例如，施加到光传感器的电荷)可随着时间的过去来确定以监测在光传感器处的阱占有条件。例如，使用电流来监测总阱占有(例如，比例参数)的一个示例性方法可以是对电流求积分以获得总发射电荷并对从规定条件起开始的光传感器减去在注入期间通过电流的积分测量的注入电荷。
根据本申请的阱占有监测器的变化的示例性实施方案可以使用穿过DR探测器的成像阵列中的一个或多个像素的额外导体通过电流监测、电荷监测来主动监测光传感器的阱占有的变化。虽然在本文示出了无源像素架构，有源动像素架构被发展来用于像素处的电荷的放大或允许来自有源像素(例如，使用数据线)的相应电压的读出。根据本申请的可选的成像阵列可在每个像素中插入放大器(例如，在TFT271和数据线284之间)，且根据本申请的阱占有监测器中的变化的实施方案可连接到与有源像素架构的额外像素结构相关的导体。因此，根据本申请的阱占有监测器中的变化的实施方案可连接到无源像素电路(例如，1、2、3个晶体管)、有源像素电路(例如，3、4、5个或更多个晶体管)或光子计数像素电路的元件。
阱占有监测器单元/操作、终止状态单元/操作、DR探测器、射线成像装置和/或使用其的方法的示例性实施方案具有各种优点。例如，本文所述的实施方案可包括阱发射电荷或电流的监测以确定图像捕获的容易性。例如，当阱发射电流水平或帧到帧阱发射电荷水平达到指示光传感器、成像阵列或DR探测器的稳定操作位置的设定点时，图像捕获曝光可被启用。此外，关于在DR探测器的光传感器中的电荷水平或电荷水平(例如，阱占有)的变化的信息可用于改变DR探测器的操作模式以快速实现期望状态或维持期望的电荷状态。
本申请设想方法和用于完成其操作的在任何计算机可读介质上的程序产品。根据本申请的示例性实施方案可使用现有的计算机处理器或通过为这个或另一目的合并的专用计算机处理器或通过硬线系统来实现。
本领域中还已知数字射线成像面板，其利用包括X射线吸收光电导体例如非晶硒(a-Se)和读出电路的像素的阵列。因为X射线在光电导体中被吸收，单独的闪烁屏幕是不需要的。
应注意，虽然本描述和例子目的主要在于人或其它对象的射线医学成像，但是本申请的装置和方法的实施方案也可应用于其它射线成像应用。这包括诸如非破坏性试验(NDT)的应用，对于非破坏性试验，射线图像可以被获得并被提供有不同的处理治疗，以便强调成像物体的不同特征。
如本领域技术人员将认识到的，本发明可被体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的实施方案可以是通常在本文都可称为“电路”或“系统”的完全硬件实施方案、完全软件实施方案(包括固件、常驻软件、微代码和其它适当的编码)或组合软件和硬件方面的实施方案的形式。此外，本发明可采取体现在计算机可读存储介质中的具有由一个或多个计算机或主机处理器执行的指令的计算机程序产品的形式。该介质可包括例如：磁性存储介质如磁盘(例如硬盘驱动器或软盘)或磁带；光学存储介质如光盘、光学带或机器可读条形码；固态电子存储设备例如固态硬盘驱动器、随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)；或用来存储计算机程序的任何其它物理设备或介质。用于执行本发明的方法的计算机程序也可存储在通过互联网或其它通信介质连接到主机处理器的计算机可读存储介质上。
本领域技术人员将容易认识到，也可在硬件中构造这样的计算机程序产品的等效形式。计算机可用或计算机可读介质可甚至是可印刷有可执行指令的纸或另一适当的介质，因为指令可以经由例如纸或其它介质的光学扫描被电子地捕获、接着被编译、解释、或如果必要另外以适当的方式被处理，并接着存储在计算机存储器中。在本文件的背景中，计算机可用或计算机可读介质可以是可包含、存储、传递、传播或传输计算机指令以由指令执行系统、装置或设备或结合指令执行系统、装置或设备来使用的任何介质。
根据本申请的一个实施方案，公开了操作面板数字射线探测器以获得多个图像的方法，探测器包括布置在行和列中的多个光传感器，该方法可包括：操作数字射线探测器；确定光传感器的子集的阱发射电流水平或阱发射电荷水平；比较所确定的阱发射电流水平或所确定的阱发射电荷水平与第一阱占有范围；以及当所确定的阱发射电流水平或所确定的阱发射电荷水平在第一阱占有范围之外时，通过调节布置在行和列中的多个光传感器或电荷积分器的时钟信号或偏置电压来控制光传感器的子集的阱占有。
根据本申请的一个实施方案，公开了操作产生至少一个图像信号的数字射线探测器的方法，探测器包括布置在行和列中的多个光传感器，该方法可包括：测量探测器的光传感器的子集的瞬时阱占有；以及响应于光传感器的子集的阱占有的所测量的变化来修改数字射线探测器的图像数据的图像处理。
虽然关于一个或多个实现示出了本发明，可对所示实例进行更改和/或修改，而不偏离所附权利要求的精神和范围。此外，虽然关于几个实现中的仅仅一个公开了本发明的特定特征，这样的特征可与其它实现的一个或多个其它特征组合，如可能对任何给定或特定的功能期望和有利的。术语“...中的至少一个”用于意指所列出的项目中的一个或多个可被选择。术语“大约”指示所列出的值可被稍微更改，只要该更改不导致过程或结构与所示实施方案的不一致。最后，“示例性”指示该描述用作例子，而不是暗示它是理想的。从本文公开的发明的说明书和实践的考虑中，本发明的其它实施方案对于本领域技术人员来说将是明显的。意图是说明书和例子被认为仅仅是示例性的，本发明的真实范围和精神由下面的权利要求指示。

Claims (9)

1.一种数字射线区域探测器，包括：
多个像素，其包括布置在所述区域探测器上的可充电的光传感器，所述光传感器配置用于检测由X射线曝光所产生的光；
偏压控制电路，其提供在所述光传感器两端的偏置电压以根据所述偏置电压给每个光传感器充电；
所述光传感器的第一子集，其配置成响应于由所述X射线曝光所产生的所述光而提供读数，所述读数代表射线图像；以及
光传感器阱占有变化监测器，其耦合到与所述光传感器的第一子集不同的所述光传感器的第二子集以测量所述光传感器的第二子集的衰减的阱占有，
其中所述光传感器阱占有监测器配置用于使用电流监测电路测量所述光传感器的第二子集中的阱发射电流的衰减率或测量所述光传感器的第二子集中的阱发射电荷的衰减率，阱发射电流衰减或阱发射电荷衰减由所述X射线曝光给所述光传感器充电、所述探测器的上电或者所述偏置电压的施加所产生。
2.如权利要求1所述的数字射线区域探测器，其中所述光传感器阱占有监测器配置成在所述探测器的至少一个操作模式期间主动测量所述阱占有衰减。
3.如权利要求1所述的数字射线区域探测器，其中所述光传感器阱占有监测器配置成使用衰减的阱发射电流水平或衰减的阱发射电荷水平来确定所述探测器用于图像捕获的容易性，其中通过所述光传感器阱占有监测器的主动监测在电力于所述探测器处被启用或曝光信号在所述探测器处被接收到之后动态地使图像数据捕获延迟，直到所述探测器达到稳定的操作点为止。
4.如权利要求1所述的数字射线区域探测器，还包括：
闪烁器屏幕，其布置在所述探测器阵列的一侧上，用于将所述X射线曝光转换成射线光，所述射线光由所述探测器阵列转换成射线图像；
刚性元件，其布置在所述探测器的腔中；
减震组件，其包括弹性材料并位于所述腔内，用于在垂直于和平行于所述探测器的方向上吸收对所述探测器的震动；
无线接口，其具有用于将所述射线图像从所述探测器无线发送到远程位置的天线；以及
电池和成像电子设备，其安装在所述刚性元件之下的所述腔内，
其中所述光传感器阱占有监测器配置成重复地测量所述衰减的阱发射电流水平或所述衰减的阱发射电荷水平或连续地测量所述衰减的阱发射电荷水平以当所述阱发射电流水平或所述阱发射电荷水平达到稳定的操作位置设定点时产生控制信号，其中所述稳定的操作位置设定点是在随后测量或连续测量之间的差异小于规定的稳定性阈值时的阱发射电流水平或阱发射电荷水平，其中所述连续测量是帧到帧测量，并且其中在所述帧到帧测量之间的定时通过同时读出在所述探测器的至少一列或4乘4面元化模式中的多个行上的光传感器来减小。
5.如权利要求1所述的数字射线区域探测器，其中所述光传感器阱占有监测器耦合到所述偏压控制电路，其中所述光传感器阱占有监测器包括连接到所述偏压控制电路的电流监测电路。
6.一种操作产生至少一个图像信号的数字射线探测器的方法，所述探测器包括布置在行和列中配置用于响应于X射线曝光产生所述至少一个图像信号的多个光传感器，所述方法包括：
改变所述探测器的操作模式；
测量所述光传感器的子集的瞬时阱占有的衰减率，所述光传感器的子集不用于产生所述至少一个图像信号且所述衰减的瞬时阱占有由所述X射线曝光给所述光传感器充电或者所述探测器在改变所述操作模式之后的上电产生；以及
响应于所述瞬时阱占有的衰减率的规定条件产生图像控制信号。
7.如权利要求6所述的方法，其中改变所述探测器的操作模式包括从第一操作状态改变到第二操作状态，其中所述第二操作状态在曝光时间、曝光水平、阵列读出时间、检查过程或偏置电压中的至少一个方面不同于所述第一操作状态。
8.如权利要求6所述的方法，其中改变所述X射线探测器的操作模式包括从零功率状态改变到成像操作状态、从低剂量操作状态改变到较高剂量操作状态、从高剂量操作状态改变到较低剂量操作状态或在单剂量操作状态下获取多个图像，其中操作模式的切换发生在规定的检查过程中，并且
其中产生所述至少一个图像信号包括：
将所述多个光传感器充电到第一偏置电压；
在所述X射线曝光之后通过使用至少一个电荷积分器来测量输送到每个光传感器的总电荷；以及
使所述至少一个电荷积分器复位，所述方法还包括通过将所述光传感器充电到不同于所述第一偏置电压的第二偏置电压来使所述光传感器复位，其中所述复位能够在所述总电荷输送到所述光传感器之前、之后或之前和之后。
9.如权利要求6所述的方法，还包括：
接收关闭命令以禁用所述探测器；
确定所述光传感器的子集的当前阱占有；
根据所述当前阱占有在多个终止程序当中选择，其中所述多个终止程序包括将所监测的当前阱占有引导到规定条件，使用所述阱占有衰减率的反馈和基于所述当前阱占有、成像阵列温度、自从最后一次曝光以来的时间和以前的检查程序中的至少一个方面的终止程序来将所监测的当前阱占有可调节地引导到规定条件。
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