CN106454166B - 降低探测器图像串扰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低探测器图像串扰的方法，从多个途径抑制图像的串扰，途径一是在现有技术的基础上延长了复位信号的复位时间，至少延长至最小复位时间；途径二是在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且在读取第一行图像信号之前，除了提供一次长的复位信号，间隔一定时间后还提供一短的复位信号，并给剩下的每行图像信号的读取之前都有一次短的复位信号；途径三是在待机状态持续提供高电平的复位信号，同时每间隔一定时间逐行接通各行薄膜晶体管，从而复位光电二极管中的暗电流；途径四是在曝光过程中保持电荷积分运算放大器处于复位状态，使得与之相连的数据通道的电压也处于一个固定的参考电压，这样在曝光期间避免在数据通道上产生感应电荷。

Description

降低探测器图像串扰的方法

技术领域

本发明涉及一种辐射探测器技术领域，特别是涉及一种降低探测器图像串扰的方法。

背景技术

随着医疗技术水平的发展，X射线平板探测器在临床上的普及率得到大大的提高。临床医生对探测器系统得到的图像的要求也越来越严苛。平板探测器替代以前的胶片暗盒和IP板成为主要放射检查成像部件。

如图1所示，平板探测器的原理主要是通过一闪烁体层1将入射的X射线转换为可见光，然后，通过一光电二极管阵列将可见光转换为模拟电信号，该光电二极管阵列是由多个光电二极管2组成且按一定行数与列数以行列方式排列，最后，通过一读出电路3将该光电二极管阵列所转换的模拟电信号转换成数字图像信号并传输到计算机进行图像显示，而该读出电路3具有一电荷积分运算放大器31，其中，该读出电路3与该光电二极管阵列中的各光电二极管2的连通与断开是通过一薄膜晶体管阵列进行通断的控制，更详而言之，该读出电路3与该薄膜晶体管阵列之间还连接有多个数据通道，各该数据通道的数量是等于该光电二极管阵列的列数，如图所示，在本实施例中，各该数据通道按列排列分别记为51、52、53、54，且每个数据通道是连接该读出电路3的电荷积分运算放大器31的，而该薄膜晶体管阵列是由分别连接各光电二极管2与所在列的数据通道的多个薄膜晶体管4所组成的，该薄膜晶体管4的数量是等于该光电二极管阵列的光电二极管21的数量，且各该薄膜晶体管4也是按该光电二极管阵列的排列以相同的行数与列数进行排列，此外，该薄膜晶体管阵列中的各薄膜晶体管4的开关状态是通过一TFT行扫描驱动电路6来控制的，该TFT行扫描驱动电路6具有多个分别控制各行薄膜晶体管4的开关状态的门控制线，且各该门控制线的数量是等于该薄膜晶体管阵列的行数，如图1所示，在本实施例中，各该门控制线按行排列分别记为61、62、63、64，另外，该探测器还具有一用来分别控制该TFT行扫描驱动电路6以及该读出电路3的处理单元7，优选地，该处理单元7可例如为现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array；FPGA)。

现有的探测器读取每一行像素的工作时序如图2所示，其中，XRAY为曝光使能信号，低电平表示不响应X射线的入射请求，高电平表示响应X射线的入射请求；IRST为读出电路3中的电荷积分运算放大器31的复位信号，低电平表示电荷积分运算放大器31两端的复位开关打开，高电平表示电荷积分运算放大器31两端的复位开关关闭；TFT ON为控制处于同一行的各薄膜晶体管的通断的门信号，低电平表示断开该行各薄膜晶体管，高电平表示接通该行各薄膜晶体管；INTG为读出电路的积分信号，低电平表示读出电路不积分，高电平表示读出电路积分；Readout start signal为图像读取信号，低电平表示不启动图像信号读取操作，高电平表示启动图像信号读取操作。

如图2所示，探测器在待机状态(即没有X射线入射的standby状态)下，XRAY信号为低电平，探测器不做任何动作，TFT ON信号为低电平，薄膜晶体管处于断开状态，IRST信号为低电平，读出电路3的电荷积分运算放大器31两端的复位开关处于打开状态，这时候读出电路3的电荷积分运算放大器31一直处于自动积累电荷的过程。

当探测器有X射线入射请求且响应X射线的入射请求时，XRAY信号为高电平，探测器的光电二极管将由闪烁体层转换过来的可见光子进行光电子转换，然后读出电路3进行逐行读取光电二极管所转换的模拟电信号，读取各行图像信号的时序如图2所示，先是由该处理单元7发送一个快速的高电平的IRST信号，IRST信号为短的高电平脉冲，将电荷积分运算放大器31的两端的复位开关关闭进行复位，电荷积分运算放大器31进行放电，接着由该处理单元7发送一高电平的INTG信号给读出电路3，控制读出电路3进行积分操作，紧接着，由该处理单元7发送一高电平的TFT ON信号给TFT行扫描驱动电路中其中一行的门控制线，以接通对应行的各薄膜晶体管4，这时处于该行的各光电二极管2的电荷通过对应的薄膜晶体管4和数据通道流入读出电路3的电荷积分运算放大器31，通过读出电路3的积分而读出所在行的图像信号。

由于数据通道是直接与电荷积分运算放大器31的一端相连，当电荷积分运算放大器31在探测器待机过程中持续积累电荷而达到饱和时，则电荷也会部分残留在数据通道上，而在曝光过程，每行读取的过程中只有一次快速复位过程，会出现电荷积分运算放大器和数据通道复位不干净的问题，如此，则会导致前一行的信号串扰到下一行的信号，而造成整幅图像的信号噪声增加；此外，在待机过程中，如果外界环境温度较高，在光电二极管侧会积蓄一定的暗电流，如果待机时间较长则积蓄的暗电流越多，在下次曝光过程中，随着薄膜晶体管4的接通，这时光电二极管2的暗电流则会通过薄膜晶体管4和数据通道流入读出电路3的电荷积分运算放大器31，进而在将暗电流产生的电荷残留在数据通道和电荷积分运算放大器31上，即使曝光过程中，会有一次复位过程，但由于复位过程极短，也会出现电荷积分运算放大器和数据通道复位不干净的问题，进而造成数据通道上每个图像像素的读取都会受到残留在电荷积分运算放大器31和数据通道上的电荷的影响，这样就会导致图像串扰问题；再者，在曝光过程中(即产生高电平的曝光使能信号阶段)，探测器的光电二极管即将由闪烁体层转换过来的可见光子进行光电子转换，此时，光电二极管处于积分状态，如图2所示，在曝光过程中，TFT ON信号为低电平，薄膜晶体管4是保持断开的状态，使得光电二极管和读出电路的电荷积分运算放大器处于断开连接的状态，随着光电二极管产生的光电子的增加，其电荷会漏到数据通道上，同时，数据通道上的电容与光电二极管的结电容会产生感应电荷，而在曝光过程，每行图像信号读取的过程中只有一次快速复位过程，会出现数据通道复位不干净的问题，则这些残留的感应电荷会对信号产生串扰的影响。

因此，有必要提出一种克服现有技术种种缺失的降低探测器图像串扰的方法，以切实有效地防止复位不到位残余电荷清楚不干净而导致图像串扰的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种降低探测器图像串扰的方法，以切实有效地防止复位不到位残余电荷清楚不干净而导致图像串扰的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种降低探测器图像串扰的方法，其中，所述探测器包括一将X射线转换成可见光的闪烁体层、一由可将可见光转换成模拟电信号的多个光电二极管组成且按一定行数与列数以行列方式排列的光电二极管阵列、一将所述模拟电信号转换成数字图像信号且具有一电荷积分运算放大器的读出电路、多条连接所述电荷积分运算放大器且数量是对应所述光电二极管阵列的列数的数据通道、一由分别连接各光电二极管与所在列的数据通道的多个薄膜晶体管组成且薄膜晶体管的数量是对应所述光电二极管的数量的薄膜晶体管阵列、一控制所述薄膜晶体管阵列中的各薄膜晶体管的开关状态的TFT行扫描驱动电路以及一分别控制所述TFT行扫描驱动电路以及读出电路的处理单元，而所述TFT行扫描驱动电路具有多个分别控制各行薄膜晶体管的开关状态的门控制线，且门控制线的数量对应所述薄膜晶体管阵列的行数，其特征在于，所述降低探测器图像串扰的方法包括：1)当透过所述处理单元响应X射线的入射请求时，即产生一高电平的曝光使能信号，在高电平的曝光使能信号结束后，即触发产生一高电平的图像读取信号，以启动读出电路逐行进行图像信号的读取；其中，所述逐行进行图像信号的读取步骤包括：2-1)在产生所述高电平的图像读取信号的同时，即透过所述处理单元开始第一行图像信号的读取，即发送一具有一特定时长的高电平的复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，所述特定时长是大于或等于一最小复位时间，所述最小复位时间是根据复位电荷的总量除以复位电流得到的；2-2)透过所述处理单元在所述高电平的复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于第一行的门控制线，以接通处于第一行的各薄膜晶体管，而将处于第一行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出第一行图像信号；2-3)透过所述处理单元在所述高电平的积分信号结束后，发送所述高电平的复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器；2-4)透过所述处理单元在所述高电平的复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于下一行的门控制线，以接通处于所在行的各薄膜晶体管，而将处于所在行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出所在行的图像信号；以及2-5)透过所述处理单元判断是否所有行的图像信号都读出，若否，则返回步骤2-3)，若是，则结束本次图像信号的读取过程。

此外，本发明还提供一种降低探测器图像串扰的方法，其中，所述探测器包括一将X射线转换成可见光的闪烁体层、一由可将可见光转换成模拟电信号的多个光电二极管组成且按行列方式排列的光电二极管阵列、一将所述模拟电信号转换成数字图像信号且具有一电荷积分运算放大器的读出电路、多条连接所述电荷积分运算放大器且数量是对应所述光电二极管阵列的列数的数据通道、一由分别连接各光电二极管与所在列的数据通道的多个薄膜晶体管组成且薄膜晶体管的数量是对应所述光电二极管的数量的薄膜晶体管阵列、一控制所述薄膜晶体管阵列中的各薄膜晶体管的开关状态的TFT行扫描驱动电路以及一分别控制所述TFT行扫描驱动电路以及读出电路的处理单元，而所述TFT行扫描驱动电路具有多个分别控制各行薄膜晶体管的开关状态的门控制线，且门控制线的数量对应所述薄膜晶体管阵列的行数，其特征在于，所述降低探测器图像串扰的方法包括：1)当透过所述处理单元响应X射线的入射请求时，即产生一高电平的曝光使能信号，在所述高电平的曝光使能信号结束后，即触发产生一高电平的图像读取信号，以启动读出电路逐行进行图像信号的读取；其中，所述逐行进行图像信号的读取步骤包括：2-1)在产生所述高电平的图像读取信号的同时，即透过所述处理单元开始第一行图像信号的读取，即发送一具有一第一时长的高电平的第一复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，所述第一时长是大于或等于一最小复位时间，所述最小复位时间是根据复位电荷的总量除以复位电流得到的；2-2)透过所述处理单元在所述高电平的第一复位信号结束后，间隔一第一时间之后，发送一具有一第二时长的高电平的第二复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，所述第二时长小于所述第一时长；2-3)透过所述处理单元在所述高电平的第二复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于第一行的门控制线，以接通处于第一行的各薄膜晶体管，而将处于第一行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出第一行图像信号；2-4)透过所述处理单元在所述高电平的积分信号结束后，发送所述高电平的第二复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器；2-5)透过所述处理单元在所述高电平的第二复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于下一行的门控制线，以接通处于所在行的各薄膜晶体管，而将处于所在行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出所在行的图像信号；以及2-6)透过所述处理单元判断是否所有行的图像信号都读出，若否，则返回步骤2-4)，若是，则结束本次图像信号的读取过程。

而且，本发明还提供一种降低探测器图像串扰的方法，其中，所述探测器包括一将X射线转换成可见光的闪烁体层、一由可将可见光转换成模拟电信号的多个光电二极管组成且按行列方式排列的光电二极管阵列、一将所述模拟电信号转换成数字图像信号且具有一电荷积分运算放大器的读出电路、多条连接所述电荷积分运算放大器且数量是对应所述光电二极管阵列的列数的数据通道、一由分别连接各光电二极管与所在列的数据通道的多个薄膜晶体管组成且薄膜晶体管的数量是对应所述光电二极管的数量的薄膜晶体管阵列、一控制所述薄膜晶体管阵列中的各薄膜晶体管的开关状态的TFT行扫描驱动电路以及一分别控制所述TFT行扫描驱动电路以及读出电路的处理单元，而所述TFT行扫描驱动电路具有多个分别控制各行薄膜晶体管的开关状态的门控制线，且门控制线的数量对应所述薄膜晶体管阵列的行数，其特征在于，所述降低探测器图像串扰的方法包括：1)当透过所述处理单元判断尚未接收到X射线的入射请求期间，即发送一高电平的复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器；2)透过所述处理单元从头逐行给TFT行扫描驱动电路的门控制线发送一高电平的门信号，以接通所在行的薄膜晶体管，而将所在行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路的电荷积分运算放大器，以对所在行的各光电二极管的一暗电流进行复位；3)透过所述处理单元判断是否有接收到X射线的入射请求，若否，则进至步骤4)，若是，则进至步骤6)；4)透过所述处理单元给读出电路的电荷积分运算放大器持续发送所述高电平的复位信号，并判断是否完成对所有行的门控制线发送所述高电平的门信号的操作，若否，则进至步骤5)，若是，则间隔一第二时间之后，返回步骤2)；5)透过所述处理单元继续逐行给剩余行的门控制线发送所述高电平的门信号，接着，返回步骤3)；以及6)透过所述处理单元判断是否完成对所有行的门控制线发送所述高电平的门信号的操作，若否，则给读出电路的电荷积分运算放大器持续发送所述高电平的复位信号，直至完成对所有行的门控制线都发送所述高电平的门信号的操作后，终止所述高电平的复位信号，并响应所述X射线的入射请求，若是，则终止所述高电平的复位信号，并响应所述X射线的入射请求。

此处需予以说明的是，前述暗电流是由于外界环境温度较高而在光电二极管侧积蓄而成的电荷所形成的电流。

再者，本发明还提供一种降低探测器图像串扰的方法，其中，所述探测器包括一将X射线转换成可见光的闪烁体层、一由可将可见光转换成模拟电信号的多个光电二极管组成且按行列方式排列的光电二极管阵列、一将所述模拟电信号转换成数字图像信号且具有一电荷积分运算放大器的读出电路、多条连接所述电荷积分运算放大器且数量是对应所述光电二极管阵列的列数的数据通道、一由分别连接各光电二极管与所在列的数据通道的多个薄膜晶体管组成且薄膜晶体管的数量是对应所述光电二极管的数量的薄膜晶体管阵列、一控制所述薄膜晶体管阵列中的各薄膜晶体管的开关状态的TFT行扫描驱动电路以及一分别控制所述TFT行扫描驱动电路以及读出电路的处理单元，而所述TFT行扫描驱动电路具有多个分别控制各行薄膜晶体管的开关状态的门控制线，且门控制线的数量对应所述薄膜晶体管阵列的行数，其特征在于，所述降低探测器图像串扰的方法包括：1)当透过所述处理单元响应X射线的入射请求时，即产生一高电平的曝光使能信号，同时，发送一具有一第三时长的高电平的第三复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，在所述高电平的第三复位信号结束的一第三时间间隔后，即触发产生一高电平的图像读取信号，以启动读出电路逐行进行图像信号的读取，其中，定义所述高电平的曝光使能信号的时长为第四时长，所述第三时长是大于或等于一最小复位时间且大于或等于所述第四时长，所述最小复位时间是根据复位电荷的总量除以复位电流得到的；其中，所述逐行进行图像信号的读取步骤包括：2-1)在产生所述高电平的图像读取信号的同时，即透过所述处理单元开始第一行图像信号的读取，发送一具有一第五时长的高电平的第四复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，所述第五时长小于所述第三时长；2-2)透过所述处理单元在所述高电平的第四复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于第一行的门控制线，以接通处于第一行的各薄膜晶体管，而将处于第一行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出第一行图像信号；2-3)透过所述处理单元在所述高电平的积分信号结束后，发送所述高电平的第四复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器；2-4)透过所述处理单元在所述高电平的第四复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于下一行的门控制线，以接通处于所在行的各薄膜晶体管，而将处于所在行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出所在行的图像信号；以及2-5)透过所述处理单元判断是否所有行的图像信号都读出，若否，则返回步骤2-3)，若是，则结束本次图像信号的读取过程。

优选地，前述处理单元可例如为现场可编程门阵列。

如上所述，本发明提出一种降低探测器图像串扰的方法，针对现有技术所存在的缺陷分别从不同时机点予以解决，例如：

方法一：在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且在读取每一行图像信号之前，针对现有技术对发送给读出电路的电荷积分运算放大器的复位信号进行改进，适当延长了每次读取一行图像信号之前的复位信号的复位时间，至少延长至最小复位时间，如此即可避免电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷对有用信号带来的串扰问题；

方法二：在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且在读取每一行图像信号之前，针对现有技术对发送给读出电路的电荷积分运算放大器的复位信号进行改进，适当延长了在读取第一行图像信号之前的复位信号的复位时间，至少延长至最小复位时间，而且还间隔一第一时间之后，提供一短的复位信号，以增强对电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷的清除，并且在剩下的每行图像信号的读取之前都有一次短的复位信号，以加强对电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷的清除；

方法三：针对现有技术的待机状态进行改进，在待机状态持续提供高电平的复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，同时每间隔一定时间逐行接通各行的薄膜晶体管，从而复位各行光电二极管中的暗电流，防止因暗电流在光电二极管中的存在而致使在下次曝光过程中将暗电流产生的电荷残留在数据通道和电荷积分运算放大器上，即使曝光过程中，会有一次复位过程，但由于复位过程极短，也会出现电荷积分运算放大器和数据通道复位不干净，导致图像串扰的问题；

方法四：针对现有技术对发送给读出电路的电荷积分运算放大器的复位信号进行改进，在开始产生的高电平的曝光使能信号的同时，即提供一次长的复位信号，并间隔一第三时间之后，发送一短的复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，而对剩下的各行图像信号的读取只提供一次短的复位信号，如此，即可在曝光过程中同时保持读出电路的电荷积分运算放大器一直处于复位状态，电荷积分运算放大器得以开始放电，直到电荷积分运算放大器两端的电压变为读出电路的参考电压为止，使得与该电荷积分运算放大器相连的数据通道的电压也一直处于一个固定的参考电压，这样在曝光期间，既不会出现如现有技术所述的在曝光过程中在数据通道上产生感应电荷的问题，进而避免后续对图像信号产生串扰的困扰。

附图说明

图1显示为一探测器的结构示意图。

图2显示为现有探测器读取各行图像信号的工作时序示意图。

图3A显示为本发明的降低探测器图像串扰的方法的第一实施例的操作流程示意图。

图3B显示为应用本发明的降低探测器图像串扰的方法的第一实施例进行读取各行图像信号的工作时序示意图。

图4A显示为本发明的降低探测器图像串扰的方法的第二实施例的操作流程示意图。

图4B显示为应用本发明的降低探测器图像串扰的方法的第二实施例进行读取各行图像信号的工作时序示意图。

图5A显示为本发明的降低探测器图像串扰的方法的第三实施例的操作流程示意图。

图5B显示为应用本发明的降低探测器图像串扰的方法的第三实施例在待机状态的工作时序示意图。

图6A显示为本发明的降低探测器图像串扰的方法的第四实施例的操作流程示意图。

图6B显示为应用本发明的降低探测器图像串扰的方法的第四实施例进行读取各行图像信号的工作时序示意图。

元件标号说明

1 闪烁体层

2 光电二极管

3 读出电路

31 电荷积分运算放大器

4 薄膜晶体管

51、52、53、54 数据通道

6 TFT行扫描驱动电路

61、62、63、64 门控制线

7 处理单元

R1 具有第一时长的第一复位信号

R2 具有第二时长的第二复位信号

R3 具有第三时长的第三复位信号

R4 具有第五时长的第四复位信号

S100～S150 步骤

S100’～S160’ 步骤

S200～S262 步骤

S100”～S150” 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。此外，为让说明书附图更加明了易懂，以下各实施例的时序图(图3B、图4B、图5B、以及图6B)中的各信号在图中是以英文字母描述的，如XRAY、IRST、TFT ON、INTG以及Readout start signal，其中，XRAY为曝光使能信号，低电平表示不响应X射线的入射请求，高电平表示响应X射线的入射请求；IRST为读出电路中的电荷积分运算放大器的复位信号，低电平表示电荷积分运算放大器两端的复位开关打开，高电平表示电荷积分运算放大器两端的复位开关关闭；TFT ON为控制处于同一行的各薄膜晶体管的通断的门信号，低电平表示断开该行各薄膜晶体管，高电平表示接通该行各薄膜晶体管；INTG为读出电路的积分信号，低电平表示读出电路不积分，高电平表示读出电路积分；Readout start signal为图像读取信号，低电平表示不启动图像信号读取操作，高电平表示启动图像信号读取操作。而且，以下各实施例的降低探测器图像串扰的方法是应用于如图1所示的探测器中，该探测器由闪烁体层1、由多个光电二极管2按一定行数与列数以行列方式排列组成的光电二极管阵列、具有一电荷积分运算放大器31的读出电路3、由多个分别连接各光电二极管2的薄膜晶体管4组成的薄膜晶体管阵列、具有对应该光电二极管阵列的列数个数量的数据通道(在本实施例中，按列排列分别记为51、52、53、54)、由具有对应该薄膜晶体管阵列的行数个数量的门控制线(在本实施例中，按行排列分别记为61、62、63、64)组成的TFT行扫描驱动电路6以及用来分别控制该TFT行扫描驱动电路6以及该读出电路3的处理单元7，优选地，该处理单元7可例如为现场可编程门阵列。

第一实施例

请参阅图3A，是显示本发明所提供一种降低探测器图像串扰的方法的第一实施例的操作流程图，以下即配合图3B所示的时序图对本实施例的降低探测器图像串扰的方法的操作步骤进行详细说明。

如图3A所示，首先，执行步骤S100，当透过该处理单元7响应X射线的入射请求时，即产生一高电平的曝光使能信号(XRAY)，在高电平的曝光使能信号结束后，即触发产生一高电平的图像读取信号(Readout start signal)，以启动读出电路3逐行进行图像信号的读取。接着，进行步骤S110。

在步骤S110中，在产生该高电平的图像读取信号的同时，即透过该处理单元7开始第一行图像信号的读取，即发送一具有一特定时长的高电平的复位信号(IRST)给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，该特定时长是大于或等于一最小复位时间，该最小复位时间是根据复位电荷的总量除以复位电流得到的。更详而言之，当该读出电路3接收到该高电平的复位信号时，电荷积分运算放大器31即开始放电，直到电荷积分运算放大器31两端的电压变为读出电路3的参考电压为止。更详而言之，由于现有技术中每一行图像信号读取之前给出的复位信号极短，短到小于该最小复位时间，则会导致残余电荷复位不干净，从而造成前一行的信号串扰到下一行的信号，导致整幅图像的信号噪声增加，引发图像串扰的现象，而本实施例在现有技术的基础上延长了复位信号的复位时间，至少延长至最小复位时间，如此即可避免电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷对有用信号带来的串扰问题。接着，进行步骤S120。

在步骤S120中，透过该处理单元7在该高电平的复位信号结束后，发送一高电平的积分信号(INTG)给读出电路3，紧接着发送一高电平的门信号(TFT ON)给TFT行扫描驱动电路6中处于第一行的门控制线61，以接通处于第一行的各薄膜晶体管，而将处于第一行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路3，以读出第一行图像信号。接着，进行步骤S130。

在步骤S130中，透过该处理单元7在该高电平的积分信号结束后，发送前述高电平的复位信号给读出电路3的电荷积分运算放大器31。接着，进行步骤S140。

在步骤S140中，透过该处理单元7在所述高电平的复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路3，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于下一行的门控制线，以接通处于所在行的各薄膜晶体管，而将处于所在行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路3，以读出所在行的图像信号。接着，进行步骤S150。

在步骤S150中，透过该处理单元7判断是否所有行的图像信号都读出，若否，则返回步骤S130，若是，则结束本次图像信号的读取过程。

因此，本实施例的降低探测器图像串扰的方法主要是在现有技术的基础上延长了复位信号的复位时间，至少延长至最小复位时间，如此即可避免电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷对有用信号带来的串扰问题。

第二实施例

请参阅第4A图，是用以显示本发明的降低探测器图像串扰的方法的第二实施例的操作流程示意图，其中，与前述实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图3A所示)相同或近似的元件是以相同或近似的元件符号表示，并省略详细的叙述，以使本案的说明更清楚易懂。

第二实施例的降低探测器图像串扰的方法与第一实施例的降低探测器图像串扰的方法最大不同之处在于，第一实施例的降低探测器图像串扰的方法是在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且在读取每一行图像信号之前都有提供一次长的复位信号(即具有特定时长的复位信号)给读出电路的电荷积分运算放大器(如图3B所示的时序图)；而第二实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图4A并配合图4B所示)则只是在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且准备读取第一行图像信号之前有一次长的复位信号(即如图4B所示的具有第一时长的第一复位信号R1)，并间隔一第一时间之后，发送一短的复位信号(即如图4B所示的具有一第二时长的高电平的第二复位信号R2)给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，该第二时长小于该第一时长，而对剩下的各行图像信号的读取只提供一次短的复位信号(即具有第二时长的第二复位信号R2)。换而言之，假设如图1所示，图像信号有4行，则应用第一实施例的降低探测器图像串扰的方法读取一帧图像信号会提供4次长的复位信号(即具有特定时长的复位信号)，而应用第二实施例的降低探测器图像串扰的方法读取一帧图像信号则是提供1次长的复位信号(即具有第一时长的第一复位信号R1)和4次短的复位信号(即具有第二时长的第二复位信号R2)。

因此，本实施例的降低探测器图像串扰的方法主要是在现有技术的基础上延长了在读取第一行图像信号之前的复位信号的复位时间，至少延长至最小复位时间，而且还间隔一第一时间之后，提供一短的复位信号，以增强对电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷的清除，并且在剩下的每行图像信号的读取之前都有一次短的复位信号，以加强对电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷的清除，如此即可避免电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷对有用信号带来的串扰问题。

第三实施例

请参阅第5A图，是用以显示本发明的降低探测器图像串扰的方法的第三实施例的操作流程示意图，其中，与前述第一实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图3A所示)以及第二实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图4A所示)相同或近似的元件是以相同或近似的元件符号表示，并省略详细的叙述，以使本案的说明更清楚易懂。

第三实施例的降低探测器图像串扰的方法与第一实施例以及第二实施例的降低探测器图像串扰的方法最大不同之处在于，第一实施例以及第二实施例的降低探测器图像串扰的方法都是在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且在读取每一行图像信号之前，针对现有技术对发送给读出电路的电荷积分运算放大器的复位信号进行改进；而第三实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图5A并配合图5B所示)则是针对待机状态进行改进，在待机状态下，改变现有技术中，始终提供一低电平的复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，而是持续提供一高电平的复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，直至该处理单元响应了X射线的入射请求才终止，并且在持续提供高电平的复位信号的过程中，透过该处理单元逐行给TFT行扫描驱动电路的门控制线(为使本案的附图说明更清楚易懂，如图5B所示，L1表示提供给第一行门控制线的门信号、L2表示提供给第二行门控制线的门信号、L3表示提供给第三行门控制线的门信号、Ln表示提供给最后一行门控制线的门信号)发送所述高电平的门信号，以接通其所在行的各薄膜晶体管，而将其所在行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路的电荷积分运算放大器，此时，因电荷积分运算放大器得到高电平的复位信号，电荷积分运算放大器在此阶段一直处于放电状态，如此，即可将与电荷积分运算放大器相连的光电二极管中残留的暗电流通过放电方式予以清除。

此外，当遍历所有行的门控制线都得到过一次高电平的门信号之后，此时该处理单元还未接收到X射线的入射请求，则间隔一第二时间之后，仍持续给读出电路的电荷积分运算放大器发送所述高电平的复位信号，并透过所述处理单元从头逐行给TFT行扫描驱动电路的门控制线发送一高电平的门信号。而倘若，在遍历给所有行的门控制线逐行发送高电平的门信号过程中，即在此次遍历过程中还剩余部分行的门控制线没有得到高电平的门信号时，而该处理单元恰好接收到X射线的入射请求，此时，则仍需给读出电路的电荷积分运算放大器持续发送所述高电平的复位信号，直至完成对剩余行的门控制线都发送所述高电平的门信号的操作后，才终止所述高电平的复位信号，并响应所述X射线的入射请求，换而言之，当在透过所述处理单元判断尚未接收到X射线的入射请求期间，处理单元已经完成3次遍历给所有行的门控制线逐行发送高电平的门信号的过程，而且正在执行第4次遍历给所有行的门控制线逐行发送高电平的门信号的过程中，即在该第4次遍历过程中还剩余部分行的门控制线没有得到高电平的门信号时，而该处理单元恰好接收到X射线的入射请求，此时，则仍需给读出电路的电荷积分运算放大器持续发送所述高电平的复位信号，直至完成对该第4次遍历过程中的剩余行的门控制线都发送所述高电平的门信号的操作后，才终止所述高电平的复位信号，并响应所述X射线的入射请求，如5B图所示的第n次遍历各行门控制线中的n是表示处理单元接收到X射线的入射请求后正在遍历的次数。

因此，应用本实施例的降低探测器图像串扰的方法即可以从根源上清除暗电流在下次曝光过程中对数据通道和电荷积分运算放大器的影响，防止因暗电流在光电二极管中的存在而致使在下次曝光过程中将暗电流产生的电荷残留在数据通道和电荷积分运算放大器上，即使曝光过程中，会有一次复位过程，但由于复位过程极短，也会出现电荷积分运算放大器和数据通道复位不干净的问题，导致图像串扰的问题。

第四实施例

请参阅第6A图，是用以显示本发明的降低探测器图像串扰的方法的第四实施例的操作流程示意图，其中，与前述第一实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图3A所示)、第二实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图4A所示)以及第三实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图5A所示)相同或近似的元件是以相同或近似的元件符号表示，并省略详细的叙述，以使本案的说明更清楚易懂。

第四实施例的降低探测器图像串扰的方法与第一实施例、第二实施例以及第三实施例的降低探测器图像串扰的方法最大不同之处在于，第三实施例的降低探测器图像串扰的方法(如图5A并配合图5B所示)是针对待机状态进行改进；第一实施例以及第二实施例的降低探测器图像串扰的方法都是在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且在读取每一行图像信号之前，针对现有技术对发送给读出电路的电荷积分运算放大器的复位信号进行改进；而第四实施例的降低探测器图像串扰的方法则是在开始产生的高电平的曝光使能信号的同时，即提供一次长的复位信号(即具有第三时长的高电平的第三复位信号R3)，并间隔一第三时间之后，发送一短的复位信号(即具有一第五时长的高电平的第四复位信号R4)给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，该第五时长小于该第三时长，而对剩下的各行图像信号的读取只提供一次短的复位信号(即具有一第五时长的高电平的第四复位信号R4)。换而言之，假设如图1所示，一帧图像信号有4行，应用第一实施例的降低探测器图像串扰的方法读取一帧图像信号会提供4次长的复位信号，而应用第四实施例的降低探测器图像串扰的方法与第二实施例的降低探测器图像串扰的方法一样在读取一帧图像信号时都会提供1次长的复位信号和4次短的复位信号，但是，第四实施例的降低探测器图像串扰的方法与第二实施例的降低探测器图像串扰的方法在提供1次长的复位信号的时间点上不同，第二实施例的降低探测器图像串扰的方法是在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且准备读取第一行图像信号之前有一次长的复位信号(即如图4B所示的具有第一时长的第一复位信号R1)，而第四实施例的降低探测器图像串扰的方法则是在开始产生的高电平的曝光使能信号的同时，即提供一次长的复位信号(即如图6B所示的具有第三时长的高电平的第三复位信号R3)。

如此，应用本实施例的降低探测器图像串扰的方法即可在曝光过程中同时保持读出电路的电荷积分运算放大器一直处于复位状态(通过发送高电平的复位信号给电荷积分运算放大器，使电荷积分运算放大器开始放电，直到电荷积分运算放大器两端的电压变为读出电路的参考电压为止)，使得与该电荷积分运算放大器相连的数据通道的电压也一直处于一个固定的参考电压，这样在曝光期间，既不会出现如现有技术所述的在曝光过程中在数据通道上产生感应电荷的问题，进而避免后续对图像信号产生串扰的影响。

此处需予以说明的是，前述第二实施例、第三实施例以及第四实施例中依次出现的第一时间、第二时间与第三时间，这三个时间的时长的设定是不限定的，只要第二实施例中的第一时间的时长能保证第一复位信号与第二复位信号之间有一定的时间间隔即可，第三实施例中的第二时间的时长能保证前一次遍历给所有行的门控制线逐行发送高电平的门信号的过程与后一次遍历给所有行的门控制线逐行发送高电平的门信号的过程之间有一定的时间间隔即可，第四实施例中的第三时间的时长能保证第三复位信号与第四复位信号之间有一定的时间间隔即可。

综上所述，本发明提供一种降低探测器图像串扰的方法，主要是从多个途径抑制图像串扰的现象，途径一是在现有技术的基础上延长了复位信号的复位时间，至少延长至最小复位时间，以保证对数据通道和电荷积分运算放大器上的残余电荷的彻底清除；途径二是在产生的高电平的曝光使能信号结束之后且在每读取一帧图像信号的第一行图像信号之前，除了提供一次长的复位信号，间隔一第一时间后，还提供一短的复位信号，并且在剩下的每行图像信号的读取之前都有一次短的复位信号，以加强对电荷积分运算放大器和数据通道上残余电荷的清除；途径三是在待机状态持续提供高电平的复位信号，同时每间隔一定时间逐行接通各行的薄膜晶体管，从而复位各行光电二极管中的暗电流；途径四则是在曝光过程中同时保持读出电路的电荷积分运算放大器处于复位状态，使得与该电荷积分运算放大器相连的数据通道的电压也一直处于一个固定的参考电压，这样在曝光期间，既不会在数据通道上产生感应电荷，总之，通过上述不同的途径将电荷积分运算放大器或者数据通道上可能残留的电荷清除干净，以防止后续对有用信号的串扰。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种降低探测器图像串扰的方法，其中，所述探测器包括一将X射线转换成可见光的闪烁体层、一由可将可见光转换成模拟电信号的多个光电二极管组成且按行列方式排列的光电二极管阵列、一将所述模拟电信号转换成数字图像信号且具有一电荷积分运算放大器的读出电路、多条连接所述电荷积分运算放大器且数量是对应所述光电二极管阵列的列数的数据通道、一由分别连接各光电二极管与所在列的数据通道的多个薄膜晶体管组成且薄膜晶体管的数量是对应所述光电二极管的数量的薄膜晶体管阵列、一控制所述薄膜晶体管阵列中的各薄膜晶体管的开关状态的TFT行扫描驱动电路以及一分别控制所述TFT行扫描驱动电路以及读出电路的处理单元，而所述TFT行扫描驱动电路具有多个分别控制各行薄膜晶体管的开关状态的门控制线，且门控制线的数量对应所述薄膜晶体管阵列的行数，其特征在于，所述降低探测器图像串扰的方法包括：

1)当透过所述处理单元响应X射线的入射请求时，即产生一高电平的曝光使能信号，在所述高电平的曝光使能信号结束后，即触发产生一高电平的图像读取信号，以启动读出电路逐行进行图像信号的读取；

其中，所述逐行进行图像信号的读取步骤包括：

2-1)在产生所述高电平的图像读取信号的同时，即透过所述处理单元开始第一行图像信号的读取，即发送一具有一第一时长的高电平的第一复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，所述第一时长是大于或等于一最小复位时间，所述最小复位时间是根据复位电荷的总量除以复位电流得到的；

2-2)透过所述处理单元在所述高电平的第一复位信号结束后，间隔一第一时间之后，发送一具有一第二时长的高电平的第二复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，所述第二时长小于所述第一时长；

2-3)透过所述处理单元在所述高电平的第二复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于第一行的门控制线，以接通处于第一行的各薄膜晶体管，而将处于第一行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出第一行图像信号；

2-4)透过所述处理单元在所述高电平的积分信号结束后，发送所述高电平的第二复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器；

2-5)透过所述处理单元在所述高电平的第二复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于下一行的门控制线，以接通处于所在行的各薄膜晶体管，而将处于所在行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出所在行的图像信号；以及

2-6)透过所述处理单元判断是否所有行的图像信号都读出，若否，则返回步骤2-4)，若是，则结束本次图像信号的读取过程。

2.根据权利要求1所述的降低探测器图像串扰的方法，其特征在于：所述处理单元为现场可编程门阵列。

3.一种降低探测器图像串扰的方法，其中，所述探测器包括一将X射线转换成可见光的闪烁体层、一由可将可见光转换成模拟电信号的多个光电二极管组成且按行列方式排列的光电二极管阵列、一将所述模拟电信号转换成数字图像信号且具有一电荷积分运算放大器的读出电路、多条连接所述电荷积分运算放大器且数量是对应所述光电二极管阵列的列数的数据通道、一由分别连接各光电二极管与所在列的数据通道的多个薄膜晶体管组成且薄膜晶体管的数量是对应所述光电二极管的数量的薄膜晶体管阵列、一控制所述薄膜晶体管阵列中的各薄膜晶体管的开关状态的TFT行扫描驱动电路以及一分别控制所述TFT行扫描驱动电路以及读出电路的处理单元，而所述TFT行扫描驱动电路具有多个分别控制各行薄膜晶体管的开关状态的门控制线，且门控制线的数量对应所述薄膜晶体管阵列的行数，其特征在于，所述降低探测器图像串扰的方法包括：

1)当透过所述处理单元响应X射线的入射请求时，即产生一高电平的曝光使能信号，同时，发送一具有一第三时长的高电平的第三复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，在所述高电平的第三复位信号结束的一第三时间间隔后，即触发产生一高电平的图像读取信号，以启动读出电路逐行进行图像信号的读取，其中，定义所述高电平的曝光使能信号的时长为第四时长，所述第三时长是大于或等于一最小复位时间且大于或等于所述第四时长，所述最小复位时间是根据复位电荷的总量除以复位电流得到的；

其中，所述逐行进行图像信号的读取步骤包括：

2-1)在产生所述高电平的图像读取信号的同时，即透过所述处理单元开始第一行图像信号的读取，发送一具有一第五时长的高电平的第四复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器，其中，所述第五时长小于所述第三时长；

2-2)透过所述处理单元在所述高电平的第四复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于第一行的门控制线，以接通处于第一行的各薄膜晶体管，而将处于第一行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出第一行图像信号；

2-3)透过所述处理单元在所述高电平的积分信号结束后，发送所述高电平的第四复位信号给读出电路的电荷积分运算放大器；

2-4)透过所述处理单元在所述高电平的第四复位信号结束后，发送一高电平的积分信号给读出电路，紧接着发送一高电平的门信号给TFT行扫描驱动电路中处于下一行的门控制线，以接通处于所在行的各薄膜晶体管，而将处于所在行的各光电二极管与对应的数据通道连通，进而连通读出电路，以读出所在行的图像信号；以及

2-5)透过所述处理单元判断是否所有行的图像信号都读出，若否，则返回步骤2-3)，若是，则结束本次图像信号的读取过程。

4.根据权利要求3所述的降低探测器图像串扰的方法，其特征在于：所述处理单元为现场可编程门阵列。