CN114930162A - 相位对比成像法 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种方法，其包括：对于i＝1，...，M，朝向图像传感器发送铅笔形辐射束(i)，其中所述铅笔形辐射束(i)入射在所述图像传感器的有源区域上的入射区域(i)上，其中所述铅笔形辐射束(i)对准所述有源区域上的目标区域(i)，其中M是正整数，对于i＝1，...，M，确定在所述入射区域(i)和所述目标区域(i)之间的偏移量(i)。辐射检测器(100)包括像素(150)的阵列、吸收层(110)和电子器件层(120)。

Description

相位对比成像法

【背景技术】

辐射检测器是一种测量辐射特性的装置。所述特性的示例可包括辐射的强度、相位和偏振的空间分布。所述辐射可以是与物体相互作用的辐射。例如，由辐射检测器所测得的辐射可以是已经从物体穿透或从物体反射的辐射。所述辐射可以是电磁辐射，比如红外光、可见光、紫外光、X射线或γ射线。所述辐射可以是其他类型，比如α射线和β射线。一个图像传感器可以包括多个辐射检测器。

【发明内容】

本文公开一种方法，其包括：对于i＝1，...，M，朝向图像传感器发送铅笔形辐射束(i)，其中所述铅笔形辐射束(i)入射在所述图像传感器的有源区域上的入射区域(i)上，其中所述铅笔形辐射束(i)对准所述有源区域上的目标区域(i)，其中M是正整数，对于i＝1，...，M，确定在所述入射区域(i)和所述目标区域(i)之间的偏移量(i)。

在某方面，所述有源区域是所述图像传感器的唯一有源区域，并且所述有源区域是空间上连续的。

在某方面，所述方法进一步包括基于所述偏移量(i)，确定所述物体的点(i)，i＝1，...，M，的折射率；其中所述铅笔形辐射束(i)入射在所述点(i)上。

在某方面，每个所述目标区域(i)，i＝1，...，M，不小于所述图像传感器的一个像素的大小。

在某方面，所述目标区域(i)，i＝1，...，M，中的任意2个，同时被间隔至少10倍于所述图像传感器的一个像素的宽度。

在某方面，所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，是将辐射引导通过过滤器的至少一个小孔而形成的，并且其中所述方法还包括在多次曝光之间相对于所述图像传感器移动所述过滤器。

在某方面，所述方法进一步包括捕获所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，的图像，基于所述捕获的所述铅笔形辐射束(i)的图像确定所述入射区域(i)的位置(i)，其中所述的确定所述偏移量(i)是基于所述入射区域(i)的所述位置(i)。

在某方面，所述方法进一步包括：对于i＝1，...，M，发送附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，其中Ni是正整数，并且其中每个所述附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，与所述铅笔形辐射束(i)平行并重叠；捕获所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，和所述附加铅笔形辐射束(i，j)，i＝1，...，M，和j＝1，...，Ni，的图像；并且对于i＝1，...，M，对所述铅笔形辐射束(i)的图像和所述附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，的图像应用超分辨率算法，从而得到所述铅笔形辐射束(i)的增强图像(i)，基于所述增强图像(i)确定所述入射区域(i)的位置(i)，其中所述的确定所述偏移量(i)是基于所述入射区域(i)的所述位置(i)。

本文一种方法，其包括：朝向图像传感器发送第一扇形辐射束和第二扇形辐射束，其中，对于i＝1，...，M，所述第一扇形辐射束之一和所述第二扇形辐射束之一的一对(i)分别入射在所述图像传感器的有源区域上的2个入射区域上，所述2个入射区域共用所述有源区域上的一个公共入射区域(i)，其中M为正整数，其中，对于i＝1，...，M，所述对(i)分别对准所述有源区域上的2个目标区域，这2个目标区域共用所述有源区域上的一个公共目标区域(i)，对于i＝1，...，M，确定在所述公共入射区域(i)和所述公共目标区域(i)之间的偏移量(i)。

在某方面，所述有源区域是所述图像传感器的唯一有源区域，并且所述有源区域是空间上连续的。

在某方面，所述方法进一步包括基于所述偏移量(i)确定所述物体的点(i)，i＝1，...，M，的折射率，其中所述对(i)的2个扇形辐射束都入射在所述点(i)上。

在某方面，每个所述公共目标区域(i)，i＝1，...，M，不小于所述图像传感器的一个像素的大小。

在某方面，所述第一扇形辐射束的任意2个辐射束同时对准的所述有源区域上的任意2个目标区域被间隔至少10倍于所述图像传感器的一个像素的宽度。

在某方面，被所述第一扇形辐射束所对准的所述有源区域上的目标区域彼此平行。

在某方面，所述第一扇形辐射束是通过引导辐射通过过滤器的至少一个狭缝而形成的，并且其中所述方法还包括在多次曝光之间相对于所述图像传感器移动所述过滤器。

在某方面，所述第一扇形辐射束所对准的所述有源区域上的目标区域不平行于所述第二扇形辐射束所对准的所述有源区域上的目标区域。

在某方面，所述第一扇形辐射束是将辐射引导通过过滤器的第一狭缝而形成的，而所述第二扇形辐射束是将辐射引导通过所述过滤器的第二狭缝而形成的，并且其中所述第一狭缝彼此平行，所述第二狭缝彼此平行，并且所述第一狭缝不平行于所述第二狭缝。

在某方面，所述方法进一步包括捕获所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的图像，基于所捕获的所述对(i)的所述2个辐射束的图像，确定所述公共入射区域(i)的位置(i)，其中所述的确定所述偏移量(i)是基于所述公共入射区域(i)的所述位置(i)。

在某方面，所述方法进一步包括：对于所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的每个辐射束，发送与所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的所述辐射束平行并重叠的附加扇形辐射束；捕获所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束以及与它们相关联的附加扇形辐射束的图像；并且对于所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的每个辐射束，将超分辨率算法应用于所述辐射束以及与所述辐射束相关联的附加扇形辐射束的所述图像，从而得到所述辐射束的增强图像，基于所述对(i)的所述2个辐射束的所述增强图像确定所述公共入射区域(i)的位置(i)，其中所述的确定所述偏移量(i)是基于所述公共入射区域(i)的所述位置(i)。

在某方面，所述第二扇形辐射束在所述第一扇形辐射束被发送之后被发送。

【附图说明】

图1示意示出根据实施例的一种辐射检测器。

图2A示意示出根据实施例的所述辐射检测器的简化截面图。

图2B示意示出根据实施例的所述辐射检测器的详细截面图。

图2C示意示出根据实施例的所述辐射检测器的替代详细截面图。

图3示意示出根据实施例的包括了辐射检测器和印刷电路板(PCB)的封装的俯视图。

图4示意示出根据实施例的图像传感器的截面图，其中图3中的多个所述封装被安装到系统印刷电路板。

图5A-图5D示意示出根据不同实施例的成像系统及其使用铅笔形辐射束的操作。

图6A-图6F示意示出根据不同实施例的成像系统及其使用扇形辐射束的操作。

图7A-图7G示出具有过滤器的不同实施例的图6A-图6F的所述成像系统的操作。

图8A-图8C示意示出根据不同实施例的所述成像系统500及其使用所述图像传感器的操作。

图9A-图9C示意示出根据不同实施例的所述成像系统600及其使用所述图像传感器的操作。

图9D和图9E分别示出根据不同实施例的总结和概括使用所述图像传感器的所述成像系统500和所述成像系统600的操作的2个流程图。

【具体实施方式】

图1示意示出作为示例的辐射检测器100。所述辐射检测器100可以包括像素150(也称为传感元件150)的阵列。该阵列可以是矩形阵列(如图1所示)、蜂窝形阵列、六边形阵列或任意其他合适的阵列。在图1示例中的所述像素150阵列有4行7列。然而，通常所述像素150阵列可以具有任意数量的行和任意数量的列。

每个像素150可以被配置为检测来自辐射源(图中未显示)的入射在其上的辐射，并且可以被配置为测量所述辐射的特性(例如，粒子的能量、波长、辐射通量和频率)。辐射可以包括诸如光子(电磁波)和亚原子粒子等粒子。每个像素150可以被配置为在一段时间内对入射在其上的其能量落入多个能量仓中的辐射粒子的数量进行计数。所有所述像素150均可以被配置为对在相同时间段内的多个能量仓内入射在其上的辐射粒子的数量进行计数。当所述入射辐射粒子具有相似的能量时，所述像素150可以简单地被配置为对一段时间内入射在其上的辐射粒子的数量进行计数，而无需测量各个辐射粒子的能量。

每个像素150可以具有其自己的模数转换器(ADC)，该模数转换器被配置为将表示入射辐射粒子能量的模拟信号数字化为数字信号，或者将表示多个入射辐射粒子总能量的模拟信号数字化为数字信号。所述像素150可以被配置为并行操作。例如，当一个像素150测量入射的辐射粒子时，另一个像素150可能正在等待辐射粒子到达。所述像素150可以不必是单独可寻址的。

在此描述的辐射检测器100可以具有诸如X射线望远镜、乳腺X射线照相、工业X射线缺陷检测、X射线显微镜或显微照相、X射线铸件检验，X射线无损试验、X射线焊接检验、X射线数字减影血管造影等应用。也可以将所述辐射检测器100用于代替照相底片、照相胶片、光激发磷光板、X射线图像增强器、闪烁体或X射线检测器。

图2A示意示出根据实施例的图1中沿2A-2A线的辐射检测器100的简化截面图。更具体地讲，所述检测器100可包括辐射吸收层110和电子器件层120(例如，专用集成电路)，其用于处理或分析在所述辐射吸收层110中产生的入射辐射的电信号。所述辐射检测器100可包括也可不包括闪烁体(图中未显示)。所述辐射吸收层110可包括半导体材料，诸如硅、锗、砷化镓、碲化镉、镉锌碲或其组合。所述半导体材料对于感兴趣的辐射可具有高的质量衰减系数。

图2B示意示出作为示例的图1中沿2A-2A线的辐射检测器100的详细截面图。更具体地讲，所述辐射吸收层110可包括由第一掺杂区111、第二掺杂区113的一个或多个离散区114组成的一个或多个二极管(例如，p-i-n或p-n)。所述第二掺杂区113可通过可选的本征区112而与所述第一掺杂区111分离。所述离散区114通过所述第一掺杂区111或所述本征区112而彼此分离。所述第一掺杂区111和所述第二掺杂区113具有相反类型的掺杂(例如，区域111是p型并且区域113是n型，或者区域111是n型并且区域113是p型)。在图2B中的示例中，所述第二掺杂区113的每个离散区114与所述第一掺杂区111和所述可选的本征区112一起组成一个二极管。即，在图2B的示例中，所述辐射吸收层110包括多个二极管(更具体地讲，7个二极管对应于图1的所述阵列中的一行的7个像素150，为简单起见，图2B中只标记了其中的2个像素150)。所述多个二极管具有电触点119A作为共享(共用)电极。所述第一掺杂区111还可具有离散部分。

所述电子器件层120可包括电子系统121，其适用于处理或解释由入射在所述辐射吸收层110上的辐射所产生的信号。所述电子系统121可包括模拟电路比如滤波器网络、放大器、积分器、比较器，或数字电路比如微处理器和储存器。所述电子系统121可包括一个或多个模拟数字转换器。所述电子系统121可包括由所述像素150共用的组件或专用于单个像素150的组件。例如，所述电子系统121可包括专用于每个像素150的放大器和在所有像素150间共用的微处理器。所述电子系统121可通过通孔131电连接到所述像素150。所述通孔之间的空间可用填充材料130填充，其可增加所述电子器件层120到所述辐射吸收层110连接的机械稳定性。其他键合技术有可能在不使用所述通孔131的情况下将所述电子系统121连接到所述像素150。

当来自所述辐射源(图中未显示)的辐射撞击包括二极管的所述辐射吸收层110时，所述辐射粒子可被吸收并通过若干机制产生一个或多个载流子(例如，电子、空穴)。所述载流子可在电场下向其中一个所述二极管的电极漂移。所述电场可以是外部电场。所述电触点119B可包括离散部分，其中的每个离散部分与所述离散区114电接触。术语“电接触”可与词语“电极”互换使用。在实施例中，所述载流子可向不同方向漂移，使得由单个辐射粒子产生的所述载流子大致未被2个不同的离散区114共用(“大致未被共用”在这里意指这些载流子中的不到2％、不到0.5％、不到0.1％、或不到0.01％流向与余下载流子不同的一个所述离散区114)。由入射在所述离散区114之一的足迹周围的辐射粒子所产生的载流子大致未被另一所述离散区114共用。与一个离散区114相关联的一个像素150可以是所述离散区114周围的区，由入射在其中的一个辐射粒子所产生的载流子大致全部(超过98％、超过99.5％、超过99.9％或超过99.99％)流向其中。即，所述载流子中的不到2％、不到1％、不到0.1％、或不到0.01％流到所述像素150之外。

图2C示意示出根据实施例的图1沿2A-2A线的所述辐射检测器100的替代详细截面图。更具体地讲，所述辐射吸收层110可包括半导体材料，比如硅、锗、砷化镓、碲化镉、镉锌碲或其组合，的电阻器，但不包括二极管。所述半导体材料对于感兴趣的辐射可具有高的质量衰减系数。在实施例中，图2C中的所述电子器件层120在结构和功能方面类似于图2B中的所述电子器件层120。

当所述辐射撞击包括所述电阻器但不包括二极管的所述辐射吸收层110时，该辐射可被吸收并通过若干机制产生一个或多个载流子。一个辐射粒子可产生10到100000个载流子。所述载流子可在电场下向电触点119A和电触点119B漂移。所述电场可以是外部电场。所述电触点119B包括离散部分。在实施例中，所述载流子可向不同方向漂移，使得由单个辐射粒子产生的所述载流子大致未被所述电触点119B2个不同的离散部分共用(“大致未被共用”在这里意指这些载流子中不到2％、不到0.5％、不到0.1％或不到0.01％流向与余下载流子不同组的离散部分)。由入射在所述电触点119B离散部分之一的足迹周围的辐射粒子所产生的载流子大致未被另一所述电触点119B离散部分共用。与所述电触点119B离散部分之一相关联的一个像素150可以是所述离散部分周围的区，由入射在其中的辐射粒子所产生的载流子大致全部(超过98％、超过99.5％、超过99.9％或超过99.99％)流向其中。即，所述载流子中的不到2％、不到0.5％、不到0.1％、或不到0.01％流到与所述电触点119B离散部分之一相关联的所述像素之外。

图3示意示出根据实施例的包括了所述辐射检测器100和印刷电路板400的封装200的俯视图。本文中所用术语“印刷电路板”不限于特定材料。例如，印刷电路板可包括半导体。所述辐射检测器100被安装到所述印刷电路板400。为了清楚起见，未示出所述辐射检测器100和所述印刷电路板400之间的连线。所述印刷电路板400可以有一个或多个辐射检测器100。所述印刷电路板400可具有未被所述辐射检测器100覆盖的区405(例如，用于容纳键合线410的区)。所述辐射检测器100可具有有源区域190，该有源区域190是所述像素150(如图1)所在的位置。所述辐射检测器100可在其边缘附近具有周边区域195。所述周边区域195没有像素，并且所述辐射检测器100未检测到入射在周边区域195的辐射粒子

图4示意示出根据实施例的图像传感器490的截面图。所述图像传感器490可包括安装到系统印刷电路板450的图3的多个封装200。图4仅示出2个封装200作为示例。所述印刷电路板400和所述系统印刷电路板450之间的电连接可通过键合线410实现。为了将所述键合线410容纳在所述印刷电路板400上，所述印刷电路板400具有未被所述辐射检测器100覆盖的区域405。为了在所述系统印刷电路板450上容纳所述键合线410，所述封装200之间具有间隙。所述间隙可以是大约1mm或更大。入射在所述周边区域195上、所述区域405上或所述间隙上的辐射粒子无法通过所述系统印刷电路板450上的所述封装200进行检测。辐射检测器(例如，所述辐射检测器100)的盲区是指入射的辐射粒子无法被所述辐射检测器检测到的所述辐射检测器的辐射接收表面的区域。封装(例如，所述封装200)的盲区是指入射的辐射粒子无法被所述辐射检测器或所述封装中的辐射检测器检测到的所述封装的所述辐射接收表面的区域。在图3和图4所示的示例中，所述封装200的所述盲区包括所述周边区域195和所述区域405。图像传感器(例如，图像传感器490)的盲区(例如，488)具有一组封装(例如，安装在相同印刷电路板上的封装，布置在相同层中的封装)包括该组中的所述封装的所述盲区和所述封装之间的间隙的组合。

包括所述辐射检测器100的所述图像传感器490可具有无法检测入射辐射的所述盲区488。然而，所述图像传感器490可捕获物体(图中未示出)的所有部分图像，然后这些被捕获的图像可被拼接以形成整个所述物体的完整图像。

图5A示意示出根据实施例的成像系统500的透视图。在实施例中，所述成像系统500可以包括辐射源系统510+520和图像传感器490。为简单起见，仅示出所述图像传感器490的一个辐射检测器100。在实施例中，所述辐射源系统510+520可以包括辐射源510和过滤器520。在实施例中，所述过滤器520可以包括小孔522。所述小孔522可以具有圆形、矩形、椭圆形的形状。在实施例中，所述过滤器520可以包括硅衬底(图中未示出)，在该衬底的表面上具有金属层(图中未示出)。所述金属层可以具有起到小孔522的作用的孔。所述硅衬底不一定具有物理孔。

为简单起见，在图5A中仅示出所述辐射检测器100的有源区域190(即，未示出所述辐射检测器100的其他部分)。在实施例中，物体530可以被放置在所述辐射源系统510+520和所述辐射检测器100之间。

在实施例中，所述成像系统500的操作可以进行多次曝光如下。在第一曝光期间，可以从所述过滤器520的所述小孔522发送铅笔形辐射束513a，并将其对准到所述有源区域190上的目标区域513at。如果整个区域或点都被曝光于真空中的辐射束中，则该辐射束被称为对准所述区域或点(即，不存在物体530的情况下)。在这种情况下，也可以说所述区域或点被所述辐射束对准，或者所述辐射束对准所述区域或点。假设所述铅笔形辐射束513a与所述物体530相交，然后入射在所述有源区域190上的入射区域513ai上。

在实施例中，在所述第一曝光期间，所述辐射检测器100可以捕获所述铅笔形辐射束513a的图像。接下来，在实施例中，所述辐射检测器100可以基于所述被捕获的所述铅笔形辐射束513a的图像来确定所述入射区域513ai的位置。接下来，在实施例中，所述辐射检测器100可以基于所述被确定的所述入射区域513ai的位置来确定所述入射区域513ai与所述目标区域513at之间的偏移量513ax。

在实施例中，可以通过从所述辐射源510向所述过滤器520的所述小孔522发送锥形辐射束513.1来产生所述铅笔形辐射束513a。在实施例中，仅允许所述锥形辐射束513.1入射于所述小孔522上的那部分通过所述过滤器520，从而产生所述铅笔形辐射束513a。

接下来，在实施例中，参考图5B，在第二曝光期间，铅笔形辐射束513b可以从所述过滤器520的所述小孔522发送，并对准所述有源区域190上的目标区域513bt。假设所述铅笔形辐射束513b与所述物体530相交，然后被入射在所述有源区域190上的入射区域513bi上。在本公开中，词语“第一”、“第二”和其他序数仅用于易于参考，并不暗示任意时间顺序或任意发生地点。例如，仅通过使用“第一”和“第二”，不意味着在执行第一曝光之后执行第二曝光。对于另一示例，仅通过使用“第一”和“第二”，不暗示在同一成像系统(例如，成像系统500)中执行第一曝光和第二曝光。

在实施例中，在所述第二曝光期间，所述辐射检测器100可以捕获所述铅笔形辐射束513b的图像。接下来，在实施例中，所述辐射检测器100可以基于所述被捕获的所述铅笔形辐射束513b的图像来确定所述入射区域513bi的位置。接下来，在实施例中，所述辐射检测器100可以基于所述被确定的所述入射区域513bi的所述位置来确定所述入射区域513bi与所述目标区域513bt之间的偏移量513bx。

在实施例中，所述铅笔形辐射束513b可以被创建如下。在执行所述第一曝光之后并且在执行所述第二曝光之前(即，在所述第一曝光和所述第二曝光之间)，所述过滤器520可以相对于所述辐射检测器100、所述辐射源510和所述物体530(与此同时，所述辐射检测器100、所述辐射源510和所述物体530相对于彼此是静止的)从图5A所示的位置被移动到图5B所示的另一位置(即，右侧)。然后，在实施例中，在所述第二曝光期间，锥形辐射束513.2可以从所述辐射源510向所述过滤器520的所述小孔522被发送，从而产生铅笔形辐射束513b。

接下来，在实施例中，在执行所述第二曝光之后，可以执行与所述第一曝光和所述第二曝光相似的附加曝光。具体地讲，在所述附加曝光期间可以从小孔522发送附加铅笔形辐射束(类似于所述铅笔形辐射束513a和513b)。所述过滤器520可以在所述附加曝光之间相对于所述辐射检测器100移动。可以用类似方式确定所述相关联的偏移量(类似于偏移量513ax和513bx)。

如上所述的每个铅笔形辐射束可以相交于或错过于所述物体530。上面已经描述了所述铅笔形辐射束与所述物体530相交的情况(例如，参照图5A描述的所述铅笔形辐射束513a的情况)。如果所述铅笔形辐射束未击中所述物体530，则所述相关联的偏移量将被确定为零(因为所述相关联的入射区域与所述相关联的目标区域相同)。

图5C示出根据实施例的概括和总结所述成像系统500的操作流程图580。在步骤582中，在实施例中，对于i＝1，...，M，可以发送入射在所述辐射检测器100的所述有源区域190上的入射区域(i)上的铅笔形辐射束(i)，其中所述铅笔形辐射束(i)对准所述有源区域190上的目标区域(i)，并且其中M是正整数。例如，参考图5A，所述铅笔形辐射束513a可以被发送入射在所述辐射检测器100的所述有源区域190上的所述入射区域513ai上，其中所述铅笔形辐射束513a可以对准在所述有源区域190上的所述目标区域513at。

在步骤584中，在实施例中，对于i＝1，...，M，所述入射区域(i)和所述目标区域(i)之间的偏移量(i)可以被确定。例如，参考图5A，所述入射区域513ai与所述目标区域513at之间的所述偏移量513ax可以被确定。

总之，对于所述有源区域190上的任意目标区域，根据所述入射区域和所述目标区域之间的所述偏移量来确定所述相关联的入射区域的位置。例如，在图5A中，对于所述目标区域513at，所述相关联的入射区域513ai的所述位置根据所述偏移量513ax确定。类似地，在图5B中，对于所述目标区域513bt，所述相关联的入射区域513bi的所述位置根据所述偏移量513bx确定。

在实施例中，所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，可以是X射线束。在实施例中，所述物体530的每个点可以被所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，中的至少一个作为目标。换句话说，所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，扫描整个所述物体530。

在实施例中，在如上所述通过所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，扫描整个所述物体530的情况下，所述辐射检测器100可以基于所有所述已确定的偏移量(i)，i＝1，...，M，来确定所述物体530的每个点的折射率。在实施例中，每个所述目标区域(i)，i＝1，...，M，的大小可以是至少所述辐射检测器100的像素150的大小。

在上述实施例中，参考图5A和图5B，在每次曝光期间仅发送一个铅笔形辐射束。例如，在第一曝光期间仅发送所述铅笔形辐射束513a。类似地，在所述第二曝光期间仅发送所述铅笔形辐射束513b。在替代实施例中，如图5D所示，在所述第一曝光期间可以同时从所述过滤器520发送所述铅笔形辐射束(例如，包括所述铅笔形辐射束513a和所述铅笔形辐射束513b)。

在实施例中，在所述第一曝光期间，所述辐射检测器100可以捕获所述铅笔形辐射束513a和513b的图像。然后，在实施例中，所述辐射检测器100可以基于所述捕获的图像来确定所述入射区域513ai和513bi的位置。然后，在实施例中，所述辐射检测器100可以基于所述入射区域513ai和513bi的已确定位置来确定所述偏移量513ax和513bx。

在实施例中，在所述第一曝光期间，铅笔形辐射束513a和铅笔形辐射束513b可以通过从所述辐射源510朝向所述过滤器520的2个小孔522和522’发送所述锥形辐射束513.1而同时被产生。(即，所述过滤器520除了所述小孔522之外还可以具有附加的所述小孔522’)。在实施例中，仅入射在所述小孔522和522’上的所述锥形辐射束513.1的那部分可以被允许通过所述过滤器520，从而分别产生所述铅笔形辐射束513a和513b。

通常，所述过滤器520可以具有一个或多个小孔(类似于所述小孔522)。所述过滤器520具有的小孔越多，在每次曝光期间可以从所述过滤器520同时发送的所产生的铅笔形辐射束(类似于铅笔形辐射束513a)就越多，并且因此可以用所产生的铅笔形辐射束对所述物体530进行的扫描越快。

在实施例中，参考图5C的流程图580，可使用所述辐射检测器100捕获所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，的图像。在实施例中，所述的确定步骤584中的所述偏移量(i)可以包括(A)基于所述铅笔形辐射束(i)的已捕获图像确定所述入射区域(i)的位置(i)，以及(B)基于所述入射区域(i)的所述位置(i)确定所述偏移量(i)。

例如，参考图5A，可以通过(A)基于所述铅笔形辐射束513的已捕获图像确定所述入射区域513ai的位置，以及(B)基于所述入射区域513ai的所述位置确定所述偏移量513ax。

在实施例中，参考图5D，所述目标区域513at与所述目标区域513bt之间的最小距离513d可以是至少一个指定距离，以避免混淆哪个铅笔形辐射束入射在哪个入射区域上。在实施例中，通常，在所述过滤器520具有多个小孔的情况下，(A)所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，的，(B)在所述成像系统500中的任意一次曝光期间发送的，任意2个辐射束的在所述有源区域190上的任意2个目标区域的任意2个点之间的最小距离可以是至少一个指定距离。

在实施例中，所述指定距离可以用绝对长度单位(例如，以微米为单位)表示。在替代实施例中，所述指定距离可以用所述辐射检测器100的像素150的大小表示。例如，所述指定距离可以是像素150的大小的10倍。

在实施例中，可以在确定入射区域(例如，图5A的入射区域513ai)的所述位置方面进行改进，尤其是当所述入射区域的大小小于所述辐射检测器100的所述像素150的大小时。具体地讲，参考图5A，对于所述铅笔形辐射束513a，可以将附加铅笔形辐射束(图中未示出)一个接一个地发送到所述有源区域190上，其中，每个所述附加铅笔形辐射束平行于所述铅笔形辐射束513a并与之重叠。在实施例中，可以通过使所述过滤器520相对于所述辐射检测器100移动小的位移并从所述辐射源510向所述小孔522发送不同的锥形辐射束(类似于所述锥形辐射束513.1)来产生这些附加铅笔形辐射束。在实施例中，这些附加的铅笔形辐射束可以通过使所述辐射检测器100相对于所述过滤器520移动小的位移来产生。然后，在实施例中，可以将超分辨率算法应用于所述铅笔形辐射束513a和所述附加铅笔形辐射束的图像(由所述辐射检测器100捕获)，从而得到所述铅笔形辐射束513a的增强图像。然后，在实施例中，可以基于所述铅笔形辐射束513a的所述增强图像来确定所述入射区域513ai的位置。然后，在实施例中，可以基于所述入射区域513ai的已确定位置来确定所述偏移量513ax。

通常，参考图5A–图5D，在实施例中，对于i＝1，...，M，附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，其中Ni是一个正整数，其中每个附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，与所述铅笔形辐射束(i)平行并重叠。在实施例中，所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，和所述附加铅笔形辐射束(i，j)，i＝1，...，M，并且j＝1，…，Ni，的图像可使用所述辐射检测器100捕获。

在实施例中，对于i＝1，...，M，可以将超分辨率算法应用于所述铅笔形辐射束(i)的图像和所述附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，的图像，从而产生所述铅笔形辐射束(i)的增强图像(i)。在实施例中，所述的确定所述偏移量(i)包括(A)基于所述增强图像(i)确定所述入射区域(i)的位置(i)，以及(B)基于所述入射区域(i)的所述位置(i)确定所述偏移量(i)。

图6A示意示出根据实施例的所述成像系统600的透视图。在实施例中，除了在所述成像系统600中用过滤器620代替了所述过滤器520外，所述成像系统600可以类似于图5A的所述成像系统500。在实施例中，所述过滤器620可以包括狭缝622。在实施例中，除了形状之外，所述狭缝622在结构和功能上可以类似于所述小孔522(图5A)。

在实施例中，所述成像系统600的操作可以进行多次曝光如下。

在第三曝光期间，扇形辐射束613a可以从所述过滤器620的所述狭缝622被发送，并对准所述有源区域190上的目标区域613。假设所述扇形辐射束613a与所述物体530(为简单起见，图中部分地示出)相交，然后入射到所述有源区域190上的入射区域613ai上。在实施例中，在所述第三曝光期间，所述辐射检测器100可以捕获所述扇形辐射束613a的图像。

在实施例中，可以通过从所述辐射源510向所述过滤器620的所述狭缝622发送锥形辐射束613.1来产生所述扇形辐射束613a。在实施例中，仅所述锥形辐射束613.1入射在所述狭缝622上的那部分可以被允许通过所述过滤器620，从而产生所述扇形辐射束613a。在实施例中，如图6A所示，整个所述目标区域613at可以在所述有源区域190上。

在实施例中，参考图6B，在执行所述第三曝光之后，可以依次执行类似于所述第三曝光的第一附加曝光。在实施例中，如图6B所示，与所述第三曝光和所述第一附加曝光相关联的所述目标区域可以覆盖整个所述有源区域190。在实施例中，如图6B所示，与所述第三曝光和所述第一附加曝光相关联的所述目标区域可以彼此平行。

例如，参考图6A和图6B，在执行第三曝光之后，所述过滤器620可以相对于所述辐射检测器100和所述物体530向右(即，在垂直于所述狭缝622的方向上)移动等于所述狭缝622的宽度622w的距离，然后可以执行所述第一附加曝光中的一个。所述相关联的目标区域是如图6B所示的区域613at.1。此后，例如，可使得所述过滤器620相对于所述辐射检测器100进一步向右移动等于所述狭缝622的所述宽度622w的距离，然后可以进行下一个第一附加曝光。所述相关联的目标区域是如图6B所示的区域613at.2。

接下来，在实施例中，参考图6C，在执行了所述第一附加曝光之后，在第四曝光期间，扇形辐射束613b可以从所述狭缝622被发送并且对准在所述有源区域190上的目标区域613bt。假设所述扇形辐射束613b与所述物体530(为简单起见，图中部分地示出)相交，然后入射在所述有源区域190上的入射区域613bi上。在实施例中，在所述第四曝光期间，所述辐射检测器100可以捕获所述扇形辐射束613b的图像。

在实施例中，所述扇形辐射束613b可以产生如下。在执行所述第一附加曝光之后，可以相对于所述辐射检测器100旋转所述过滤器620，使得所述狭缝622绕垂直于所述过滤器620的轴线相对于所述辐射检测器100旋转。在实施例中，所述旋转角度可以大于0°且小于180°。在实施例中，所述旋转角度可以如图所示为90°。然后，可以执行第四曝光。

在实施例中，在所述第四曝光期间，可以从所述辐射源510向所述过滤器620的所述狭缝622发送锥形辐射束613.2。在实施例中，仅所述锥形辐射束613.2入射在所述狭缝622上的那部分可以被允许通过所述过滤器620，从而产生所述扇形辐射束613b。

在实施例中，参考图6D，在执行所述第四曝光之后，可以依次执行类似于所述第四曝光的第二附加曝光。在实施例中，如图6D所示，与所述第四曝光和所述第二附加曝光相关联的所述目标区域可以覆盖整个所述有源区域190。在实施例中，如图6D所示，与所述第四曝光和所述第二附加曝光相关联的所述目标区域可以彼此平行。

例如，参考图6C和图6D，在执行第四曝光之后，所述过滤器620可以相对于所述辐射检测器100和所述物体530向观察者(即，在垂直于所述狭缝622的方向上)移动等于所述狭缝622的宽度622w的距离，然后可以执行所述第二附加曝光中的一个。所述相关联的目标区域是如图6D所示的区域613bt.1。此后，例如，可使得所述过滤器620相对于所述辐射检测器100进一步向观察者移动等于所述狭缝622的所述宽度622w的距离，然后可以进行下一个第二附加曝光。所述相关联的目标区域是如图6D所示的区域613bt.2。

在实施例中，在执行所述第二附加曝光之后，公共目标区域，其中每个公共目标区域是(A)与所述第三曝光和所述第一附加曝光相关联的目标区域(即，图6B的目标区域)和(B)可以被识别的与所述第四曝光和所述第二附加曝光相关联的目标区域(即，图6D的目标区域)，并且与所述已识别的公共目标区域相关联的偏移量可以被确定。例如，参考图6E，所述辐射检测器100可以识别公共目标区域613ct，该公共目标区域613ct是(A)所述第三曝光的所述目标区域613at和(B)所述第四曝光的所述目标区域613bt的公共区域。

然后，与所述已识别的公共目标区域613ct相关联的偏移量613cx可以被确定如下。首先，在实施例中，所述辐射检测器100可以基于所述辐射检测器100分别在所述第三和第四曝光期间捕获的所述扇形辐射束613a的图像和所述扇形辐射束613b的图像，来确定公共入射区域613ci(其是(A)所述扇形辐射束613a的所述入射区域613ai和(B)所述扇形辐射束613a的所述入射区域613bi的公共区域)的所述位置。接下来，在实施例中，所述辐射检测器100可以基于所述已确定的所述公共入射区域613ci的位置来确定所述公共入射区域613ci与所述公共目标区域613ct之间的所述偏移量613cx。

图6F示出根据实施例的概括和总结所述成像系统600的操作的流程图680。在步骤682中，在实施例中，第一扇形辐射束(例如，所述第三曝光和其目标区域是如图6B所示的所述第一附加曝光的扇形辐射束)和第二扇形辐射束(例如，所述第四曝光和其目标区域是如图6D所示的所述第二附加曝光的扇形辐射束)可以入射到所述辐射检测器100的所述有源区域190上，其中对于i＝1，...，M，一个所述第一扇形辐射束(例如，所述扇形辐射束613a)和一个所述第二扇形辐射束(例如，所述扇形辐射束613b)的对(i)入射在所述有源区域190上的2个入射区域(例如，2个入射区域613ai和613bi)上，所述2个入射区域在有源区域190上共用一个公共入射区域(i)(例如，所述公共入射区域613ci)，其中M是正整数，并且其中对于i＝1，...，M，所述对(i)(例如，所述扇形辐射束613a和613b)对准所述有源区域190上的2个目标区域(例如，2个目标区域613at和613bt)，这2个目标区域在所述有源区域190上共用一个公共目标区域(i)(例如，所述公共目标区域613ct)。

在步骤684中，对于i＝1，...，M，可以确定所述公共入射区域(i)和所述公共目标区域(i)之间的偏移量(i)。例如，参考图6E，可以确定所述公共入射区域613ci和所述公共目标区域613ct之间的所述偏移量613cx。

在实施例中，在所述成像系统600中使用的所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束可以是X射线束。在实施例中，所述物体530的每个点可以被所述对(i)，i＝1，...，M，的至少一对的每个辐射束对准。换句话说，通过(A)所述第一扇形辐射束的至少一个辐射束和(B)所述第二扇形辐射束的至少一个辐射束，所述物体530的每个点都被对准。

在实施例中，在所述物体530的每个点被所述对(i)，i＝1，...，M，的至少一对的每个辐射束所对准的情况下，所述成像系统600的所述辐射检测器100可以基于在步骤684(图6F)中确定的所有所述偏移量(i)，i＝1，...，M，来确定所述物体530的每个点的折射率。在实施例中，所述公共目标区域(i)，i＝1，...，M，(例如，所述公共目标区域613ct)中的每个公共目标区域的大小是至少辐射检测器100的一个像素150的大小。

在以上所述的参考图6A-图6E的实施例中，在每次曝光期间，仅一个扇形辐射束被发送到所述过滤器620。例如，如图6A所示，在所述第三曝光期间仅所述扇形辐射束613a被发送。再例如，如图6C所示，在所述第四曝光期间仅所述扇形辐射束613b被发送。这是因为所述过滤器620仅具有一个狭缝622。

在替代实施例中，参考图7A和图7B，所述过滤器620除所述狭缝622之外还可具有附加的狭缝622’。因此，在第三曝光期间，在实施例中，2个扇形辐射束可以同时从分别对准2个目标区域613at和613at’的2个缝隙622和622’被发送。因此，如所看到的通过所述扇形辐射束对所述有源区域190的扫描(图6B和图6D)，通过所述扇形辐射束对所述物体530的扫描将快两倍。

通常，所述过滤器620可具有一个狭缝(例如，所述狭缝622)或多个狭缝(类似于所述狭缝622)。所述过滤器620具有的狭缝越多，在所述成像系统600中的每次曝光期间可以从所述狭缝同时发送的所述扇形辐射束(类似于所述扇形辐射束613a)越多，因此所述物体530的扫描可以进行得越快。

在实施例中，在曝光期间同时从所述过滤器620发送多个扇形辐射束的情况下，为了避免混淆哪个扇形辐射束入射在哪个入射区域上，在(A)所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的，(B)在所述成像系统600中的任意一次曝光期间发送的，任意2个辐射束的所述有源区域190上的任意2个目标区域的任意2个点之间的最小距离(例如，分别在图7B中的所述目标区域613at和613at’的2个点A和B之间的所述距离613d)可以是至少一个指定距离。

在实施例中，所述指定距离可以用绝对长度单位(例如，微米)表示，或者用所述辐射检测器100的像素150的大小表示。在实施例中，所述指定距离可以是所述辐射检测器100的像素150的大小的10倍。

如图7A所示，在实施例中，所述2个狭缝622和622’可以彼此平行。因此，如图7B所示，在所述第三曝光期间从所述2个狭缝622和622’发出的所述2个扇形辐射束(图中未示出)对准所述2个平行的目标区域613at和613at’。

在实施例中，具有所述2个平行狭缝622和622’的所述过滤器620可以在多次曝光(例如，第三曝光、第一附加曝光、第四曝光和第二附加曝光)之间相对于所述辐射检测器100移动。这样，如在图6B和图6D中所看到的对所述有源区域190进行两次扫描，来自所述狭缝622和622’的所述扇形辐射束在所述多次曝光期间将所述物体530扫描了两次。

在替代实施例中，如图7C和图7E所示，所述过滤器620的所述2个狭缝622和622’可以彼此不平行。在实施例中，所述2个狭缝622和622’可以彼此垂直。在实施例中，在两次曝光之间，所述过滤器620可以相对于所述辐射检测器100沿不平行于所述非平行狭缝622和622’中的任意一个狭缝的方向移动。

根据实施例，图7D示出作为在所述第三曝光和所述第一附加曝光期间使用来自图7C的所述2个非平行狭缝622和622’的扇形辐射束对假想平面进行第一扫描的结果的，在包含所述有源区域190(为简化起见，图中未示出)的所述假想平面上的所述2个目标区域613at和613at’以及其他目标区域。

类似地，根据实施例，图7F示出作为在所述第四曝光和所述第二附加曝光期间使用来自图7E的所述2个非平行狭缝622和622’的扇形辐射束对假想平面进行第二扫描的结果的，所述假想平面上的2个目标区域613bt和613bt’以及其他目标区域。更具体地讲，在实施例中，在所述第一附加曝光被执行之后，可以将图7C的所述过滤器620旋转180°而得到图7E的所述过滤器620。然后，所述过滤器620可以用于进行第二扫描(在实施例中可以类似于第一扫描)，从而产生如图7F所示的所述目标区域。

图7G示出作为利用来自所述狭缝622和622’的所述扇形辐射束对所述假想平面进行第一扫描和第二扫描的结果的，在所述假想平面上的所述目标区域。在实施例中，如图7G所示，所述有源区域190的每个点可以是(A)在所述第一扫描的至少一个目标区域中，以及(B)在所述第二扫描的至少一个目标区域中。

在实施例中，参考图6F的流程图680，可使用所述辐射检测器100捕获所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的图像。在实施例中，所述的确定步骤684中的所述偏移量(i)可以包括(A)基于所述2个已捕获的所述对(i)的所述2个辐射束的图像确定所述公共入射区域(i)的位置(i)，以及(B)基于所述公共入射区域(i)的所述位置(i)确定所述偏移量(i)。

例如，参考图6E，所述偏移量613cx可以通过(A)基于所述扇形辐射束613a和613b对应的所述对的所述2个辐射束的2个已捕获图像确定所述公共入射区域613ci的所述位置，以及(B)基于所述公共入射区域613ci的所述位置确定所述偏移量613cx，来确定。

在实施例中，可以在确定所述公共入射区域(例如，图6E的公共入射区域613ci)的所述位置方面进行改进，尤其是当所述公共入射区域的大小小于所述辐射检测器100的所述像素150的大小的时候。

具体地讲，参考图6F的流程图680，在实施例中，对于所述第一和第二扇形辐射束的每个辐射束(例如，图6A的所述扇形辐射束613a)，附加扇形辐射束可以被发送，每个都平行于所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的所述辐射束(即，所述辐射束613a)并与之重叠。在实施例中，可使用所述辐射检测器100来捕获所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束及其相关联的附加扇形辐射束的图像。

在实施例中，对于所述第一和第二扇形辐射束的每个辐射束(例如，图6A的所述扇形辐射束613a)，可以将超分辨率算法应用于所述辐射束的图像(即，所述辐射束613a)以及与该辐射束相关联的所述附加扇形辐射束的图像，从而产生所述辐射束的增强图像。

在实施例中，所述的在步骤684中确定所述偏移量(i)可以包括(A)基于所述对的所述2个辐射束的2个增强图像来确定所述公共入射区域(i)的位置(i)，以及(B)基于所述公共入射区域(i)的所述位置(i)确定所述偏移量(i)。例如，参考图6E，所述的确定步骤684的所述偏移量613cx可以包括(A)基于所述2个辐射束613a和613b的所述2个增强图像来确定所述公共入射区域613ci的所述位置，以及(B)根据所述公共入射区域613ci的所述位置确定所述偏移量613cx。

在实施例中，参考图6F的流程图680，所述第一扇形辐射束可以彼此平行(例如，如图6A-6B所示的所述第三曝光和所述第一附加曝光的所述扇形辐射束613a和其他扇形辐射束)，并且所述第四曝光和所述第二附加曝光的第二扇形辐射束和其他扇形辐射束)，但所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束可以彼此不平行。

在上述实施例中，参考图5A-图7G，在所述成像系统500/600中，在两次曝光之间，当所述辐射检测器100、所述辐射源510和所述物体530相对于彼此是静止时，所述过滤器520/620相对于所述辐射检测器100、所述辐射源510和所述物体530被移动。

在替代实施例中，在两次曝光之间，所述过滤器520/620可以进行与上述实施例中所述的相同的移动，但是所述辐射检测器100也可以随所述过滤器520/620相对于所述物体530和所述辐射源510而移动，使得得在所述成像系统500/600中的每次曝光期间，来自所述过滤器520/620的所述辐射束在所述有源区域190上对准相同的目标区域。

例如，参考图5A和图5B，在所述成像系统500中，在所述第一和第二曝光之间，所述辐射检测器100可以与所述过滤器520相对于所述物体530移动，使得所述目标区域513at(如图5A所示在所述第一曝光期间被所述铅笔形辐射束513a所对准的)和所述目标区域513bt(如图5B所示在所述第二曝光期间由所述铅笔形辐射束513b所对准的)在同一位置上。换句话说，在所述第二曝光期间，所述铅笔形辐射束513b对准所述目标区域513at。在随后的曝光中来自所述小孔522的所述铅笔形辐射束也对准所述目标区域513at。

再例如，参考图5D，在所述成像系统500中，在两次曝光之间，所述辐射检测器100可以与所述过滤器520相对于所述物体530移动，使得来自所述2个小孔522和522’的所述2个铅笔形辐射束在所述成像系统500中的每次曝光期间对准所述有源区域190上的2个相同的目标区域(即，目标区域513at和513bt)。

再例如，参考图6A、图6B、图6C和图6D，在所述成像系统600中，在两次曝光之间，所述辐射检测器100与所述过滤器620可以相对于所述物体530移动，使得来自所述狭缝622的所述扇形辐射束在所述成像系统600中的每次曝光期间对准所述有源区域190上的所述相同的目标区域(即，目标区域613at)。

再例如，参考图7A和图7B，在所述成像系统600中，在两次曝光之间，所述辐射检测器100与所述过滤器620可以相对于所述物体530移动，使得来自所述2个小孔622和622’的所述2个铅笔形辐射束在所述成像系统600中的每次曝光期间对准所述有源区域190上的2个相同的目标区域(即，图7B的目标区域613at和613at’)。

在上述实施例中，参考图5A-图7G，在所述成像系统500/600中，所述辐射检测器100与所述过滤器520/620相对于所述物体530移动，使得来自所述过滤器520/620的所述辐射束在所述成像系统500/600中的每次曝光期间对准所述有源区域190上的所述相同目标区域，其中所述辐射检测器100仅有一个有源区域190。

在替代实施例中，除了可使用图4的所述图像传感器490代替所述成像系统500/600中的所述辐射检测器100之外，所有事物(例如，结构和功能)都可以保持与上述相同。在实施例中，包括所述图像传感器490的所述成像系统500/600的操作可以如下。

在实施例中，在开始曝光(即，最初曝光)期间，所述目标区域可以在所述图像传感器490的所述有源区域190上。然后，在所述成像系统500/600中的两次曝光之间，所述图像传感器490可以与所述过滤器520/620相对于所述物体530移动，使得来自所述过滤器520/620的辐射束在所述成像系统500/600中的每次曝光期间对准所述图像传感器490的所述有源区域190上的所述相同的目标区域。

如图8A所示，在实施例中，在开始曝光期间，来自所述小孔522的所述铅笔形辐射束513a可以对准所述图像传感器490的有源区域190A上的所述目标区域513at(假设所述图像传感器490包括4个有源区域190A、190B、190C和190D，它们通过所述盲区488在空间上不连续)。在所述开始曝光之后，所述图像传感器490可以与所述过滤器520相对于所述物体530移动，使得在下一次曝光期间，来自所述小孔522的所述铅笔形辐射束513b对准如图8B所示的所述有源区域190A上的所述相同的目标区域(即，目标区域513at)。

如图8C所示，在实施例中，在所述开始曝光期间，来自所述小孔522和522’的所述2个铅笔形辐射束可以对准所述图像传感器490的所述有源区域190A和190B上的2个目标区域513at和513bt。

在实施例中，在所述开始曝光之后，所述图像传感器490可以与所述过滤器520相对于所述物体530移动，使得在下一次曝光期间，来自所述2个针孔522和522’的所述2个铅笔形辐射束对准所述有源区域190A和190B上的所述2个相同的目标区域(即，所述目标区域513at和513bt)。在替代实施例中，在每次曝光期间，来自所述小孔522和522’的所述2个铅笔形辐射束可以对准在相同的有源区域190(例如，所述有源区域190A)上的2个目标区域513at和513bt。

如图9A所示，在实施例中，在所述开始曝光期间，来自所述狭缝622的所述扇形辐射束可以对准所述图像传感器490的所述有源区域190A上的所述目标区域613at。在实施例中，在所述开始曝光之后，所述图像传感器490可以与所述过滤器620移动，使得在下一次曝光(图中未示出)期间，来自所述狭缝622的所述扇形辐射束对准在所述有源区域190A上的所述相同的目标区域(即，所述目标区域613at)。

如图9B所示，在实施例中，在所述开始曝光期间，来自所述2个狭缝622和622′的所述2个扇形辐射束可以对准所述图像传感器490的所述有源区域190A和190B上的2个目标区域。在实施例中，在所述开始曝光之后，所述图像传感器490与所述过滤器620可以相对于所述物体530移动，使得在下一次曝光(图中未示出)期间，来自所述2个狭缝622和622′的所述2个扇形辐射束可以对准所述有源区域190A和190B上的所述相同的2个目标区域。

在替代实施例中，参考图9B，在所述开始曝光期间，来自所述2个狭缝622和622′的所述2个扇形辐射束可以对准同一有源区域190(例如，所述有源区域190A)上的2个目标区域。在另一个替代实施例(图中未示出)中，所述过滤器620可包括4个平行的狭缝(类似于所述狭缝622和622′)，并且在所述开始曝光期间，来自所述过滤器620的所述4个平行狭缝的4个扇形辐射束可以对准所述图像传感器490的4个相应有源区域190A、190B、190C和190D上的4个目标区域。

如图9C所示，在实施例中，在所述开始曝光期间，来自所述2个狭缝622和622′的所述2个扇形辐射束可以对准所述图像传感器490的所述有源区域190A上的2个目标区域。

在实施例中，在所述开始曝光之后，所述图像传感器490可以与所述过滤器620移动，使得在下一次曝光(图中未示出)期间，来自所述2个狭缝622和622′的所述2个扇形辐射束对准所述有源区域190A上的所述相同的2个目标区域。在替代实施例(投资未示出)中，在所述开始曝光期间，来自所述狭缝622和622′的所述2个扇形辐射束可以对准分别在2个有源区域190(例如，所述有源区域190A和190B)上的2个目标区域。

图9D示出根据实施例的流程图980，该流程图980概括并总结了图8A-8C的所述成像系统500的操作，其中所述图像传感器490被用来代替所述辐射检测器100。

在步骤982中，在实施例中，对于i＝1，...，M，可以发送入射在入射区域(i)(例如，图8A的所述入射区域513ai)上的铅笔形辐射束(i)(例如，图8A的所述铅笔形辐射束513a)，其中所述铅笔形辐射束(i)对准所述图像传感器490上的目标区域(i)(例如，所述目标区域513at)，其中M为正整数，其中所述图像传感器490包括在空间上彼此不连续的P个有源区域190(例如，所述有源区域190A-D)，其中P为大于1的整数，并且其中所述入射区域(i)，i＝1，...，M，和所述目标区域(i)，i＝1，...，M，在所述P个有源区域190上。

在步骤984中，在实施例中，对于i＝1，...，M，可以确定在所述入射区域(i)和所述目标区域(i)之间的偏移量(i)。例如，参考图8A，可以确定所述入射区域513ai与所述目标区域513at之间的偏移量513ax。

通常，在实施例中，图8A-图8C的所述成像系统500的所述操作可以类似于图5A-图5D的所述成像系统500的所述操作。

图9E示出根据实施例的流程图990，该流程图990概括并总结了图9A-图9C的所述成像系统600的操作，其中使用所述图像传感器490代替所述辐射检测器100。

在步骤992中，在实施例中，第一扇形辐射束(例如，所述第三曝光和第一附加曝光的所述扇形辐射束，比如图6A的所述扇形辐射束613a)和第二扇形辐射束(例如，所述第四曝光和第二附加曝光的所述扇形辐射束，比如图6C的所述扇形辐射束613b)可以被发送入射到所述图像传感器490上，其中对于i＝1，...，M，所述第一扇形辐射束之一(例如，图6A的所述扇形辐射束613a)和所述第二扇形辐射束之一(例如，图6C的所述扇形辐射束613b)的一对(i)入射在所述图像传感器490上的2个入射区域(例如，图6E的所述2个入射区域613ai和613bi)，所述2个入射区域在图像上共用所述传感器490上的一个公共入射区域(i)(例如，图6E的所述公共入射区域613ci)，其中M是一个正整数，并且对于i＝1，...，M，所述对(i)对准图像传感器490上的2个目标区域(例如，图6E的所述2个目标区域613at和613bt)，这2个目标区域共用所述图像传感器490上的所述公共目标区域(i)(例如，所述公共目标区域613ct)，其中所述图像传感器490包括在空间上彼此不连续的P个有源区域190(例如，所述4个有源区域190A-D)，其中P是大于1的整数，其中所述公共入射区域(i)，i＝1，…，M，和所述公共目标区域(i)，i＝1，...，M，在所述P个有源区域190上。

在步骤994中，可以确定所述公共入射区域(i)和所述公共目标区域(i)之间的偏移量(i)。例如，参考图6E和图9A，可以确定所述公共入射区域613ci和所述公共目标区域613ct之间的所述偏移量613cx。通常，在实施例中，图9A-图9C的所述成像系统600的所述操作可以类似于图6A-图7G的所述成像系统600的所述操作。

在实施例中，参考图8A-9C，其中在所述成像系统500/600中使用所述图像传感器490代替所述辐射检测器100，所述物体530的每个点的折射率可以确定如下。对于具有所述图像传感器490的所述成像系统500的情况(图8A-图8C)，在实施例中，所述物体530的每个点的折射率可以基于(A)在图9D的步骤984中确定的所述偏移量(i)，i＝1，...，M，以及(B)所述目标区域(i)，i＝1，...，M，相对于所述物体530的位置，来确定。对于具有所述图像传感器490的所述成像系统600的情况(图9A-图9C)，在实施例中，所述物体530的每个点的折射率可以基于(A)在图9E的步骤994中确定的所述偏移量(i)，i＝1，...，M，以及(B)所述目标区域(i)，i＝1，...，M，相对于所述物体530的位置，来确定。

尽管本文已经公开了各个方面和实施例，但是其他方面和实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是为了说明的目的而不是限制性的，其真正的范围和精神应该以本文中的权利要求书为准。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：

对于i＝1，...，M，朝向图像传感器发送铅笔形辐射束(i)，

其中所述铅笔形辐射束(i)入射在所述图像传感器的有源区域上的入射区域(i)上，

其中所述铅笔形辐射束(i)对准所述有源区域上的目标区域(i)，其中M是正整数，对于i＝1，...，M，确定在所述入射区域(i)和所述目标区域(i)之间的偏移量(i)。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述有源区域是所述图像传感器的唯一有源区域，并且所述有源区域是空间上连续的。

3.如权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述偏移量(i)，确定所述物体的点(i)，i＝1，...，M，的折射率；其中所述铅笔形辐射束(i)入射在所述点(i)上。

4.如权利要求1所述的方法，其中每个所述目标区域(i)，i＝1，...，M，不小于所述图像传感器的一个像素的大小。

5.如权利要求1所述的方法，

其中所述目标区域(i)，i＝1，...，M，中的任意2个，同时被间隔至少10倍于所述图像传感器的一个像素的宽度。

6.如权利要求1所述的方法，

其中所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，是将辐射引导通过过滤器的至少一个小孔而形成的，并且

其中所述方法还包括在多次曝光之间相对于所述图像传感器移动所述过滤器。

7.如权利要求1所述的方法，其进一步包括捕获所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，的图像，

基于所述捕获的所述铅笔形辐射束(i)的图像确定所述入射区域(i)的位置(i)，

其中所述的确定所述偏移量(i)是基于所述入射区域(i)的所述位置(i)。

8.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：

对于i＝1，...，M，发送附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，其中Ni是正整数，并且其中每个所述附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，与所述铅笔形辐射束(i)平行并重叠；

捕获所述铅笔形辐射束(i)，i＝1，...，M，和所述附加铅笔形辐射束(i，j)，i＝1，...，M，和j＝1，...，Ni，的图像；并且

对于i＝1，...，M，对所述铅笔形辐射束(i)的图像和所述附加铅笔形辐射束(i，j)，j＝1，...，Ni，的图像应用超分辨率算法，从而得到所述铅笔形辐射束(i)的增强图像(i)，

基于所述增强图像(i)确定所述入射区域(i)的位置(i)，

其中所述的确定所述偏移量(i)是基于所述入射区域(i)的所述位置(i)。

9.一种方法，其包括：

朝向图像传感器发送第一扇形辐射束和第二扇形辐射束，

其中，对于i＝1，...，M，所述第一扇形辐射束之一和所述第二扇形辐射束之一的一对(i)分别入射在所述图像传感器的有源区域上的2个入射区域上，所述2个入射区域共用所述有源区域上的一个公共入射区域(i)，其中M为正整数，

其中，对于i＝1，...，M，所述对(i)分别对准所述有源区域上的2个目标区域，这2个目标区域共用所述有源区域上的一个公共目标区域(i)，

对于i＝1，...，M，确定在所述公共入射区域(i)和所述公共目标区域(i)之间的偏移量(i)。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述有源区域是所述图像传感器的唯一有源区域，并且所述有源区域是空间上连续的。

11.如权利要求9所述的方法，其进一步包括基于所述偏移量(i)确定所述物体的点(i)，i＝1，...，M，的折射率，其中所述对(i)的2个扇形辐射束都入射在所述点(i)上。

12.如权利要求9所述的方法，其中每个所述公共目标区域(i)，i＝1，...，M，不小于所述图像传感器的一个像素的大小。

13.如权利要求9所述的方法，

其中所述第一扇形辐射束的任意2个辐射束同时对准的所述有源区域上的任意2个目标区域被间隔至少10倍于所述图像传感器的一个像素的宽度。

14.如权利要求9所述的方法，

其中被所述第一扇形辐射束所对准的所述有源区域上的目标区域彼此平行。

15.如权利要求9所述的方法，

其中所述第一扇形辐射束是通过引导辐射通过过滤器的至少一个狭缝而形成的，并且

其中所述方法还包括在多次曝光之间相对于所述图像传感器移动所述过滤器。

16.如权利要求9所述的方法，

其中所述第一扇形辐射束所对准的所述有源区域上的目标区域不平行于所述第二扇形辐射束所对准的所述有源区域上的目标区域。

17.如权利要求9所述的方法，

其中所述第一扇形辐射束是将辐射引导通过过滤器的第一狭缝而形成的，而所述第二扇形辐射束是将辐射引导通过所述过滤器的第二狭缝而形成的，并且其中所述第一狭缝彼此平行，所述第二狭缝彼此平行，并且所述第一狭缝不平行于所述第二狭缝。

18.如权利要求9所述的方法，其进一步包括捕获所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的图像，

基于所捕获的所述对(i)的所述2个辐射束的图像，确定所述公共入射区域(i)的位置(i)，

其中所述的确定所述偏移量(i)是基于所述公共入射区域(i)的所述位置(i)。

19.如权利要求9所述的方法，其进一步包括：

对于所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的每个辐射束，发送与所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的所述辐射束平行并重叠的附加扇形辐射束；

捕获所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束以及与它们相关联的附加扇形辐射束的图像；并且

对于所述第一扇形辐射束和所述第二扇形辐射束的每个辐射束，将超分辨率算法应用于所述辐射束以及与所述辐射束相关联的附加扇形辐射束的所述图像，从而得到所述辐射束的增强图像，

基于所述对(i)的所述2个辐射束的所述增强图像确定所述公共入射区域(i)的位置(i)，

其中所述的确定所述偏移量(i)是基于所述公共入射区域(i)的所述位置(i)。

20.如权利要求9所述的方法，其中所述第二扇形辐射束在所述第一扇形辐射束被发送之后被发送。

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