CN115835820A - 使用具有多个辐射检测器的图像传感器的成像方法 - Google Patents

使用具有多个辐射检测器的图像传感器的成像方法 Download PDF

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Abstract

本文公开了一种方法，所述方法包括：用图像传感器(490)的辐射检测器(100)捕获场景的场景部分(i)、i＝1、……、N的部分图像。对于i＝1、……、N，所述场景部分(i)的Qi个部分图像分别由所述P个辐射检测器(100)的Qi个辐射检测器(100)捕获，Qi为大于1的整数。所述Qi个部分图像是所述部分图像中的Qi个部分图像。所述方法还包括：对于i＝1、……、N，从所述场景部分(i)的所述Qi个部分图像生成增强部分图像(i)。生成所述增强部分图像(i)是基于所述Qi个辐射检测器(100)相对于所述图像传感器的位置和取向以及相对于所述图像传感器(490)的所述场景的Qi个成像位置之间的位移。当所述Qi个辐射检测器(100)分别捕获所述Qi个部分图像时，所述场景处于Qi个成像位置处。

Description

使用具有多个辐射检测器的图像传感器的成像方法
【背景技术】
辐射检测器是一种测量辐射性质的装置。性质的示例可以包括辐射的强度、相位和偏振的空间分布。辐射可以是已经与物体相互作用的辐射。例如，由辐射检测器测量的辐射可以是已经穿透物体的辐射。辐射可以是电磁辐射，例如红外光、可见光、紫外光、X射线或γ射线。辐射也可以是其它类型，例如α射线和β射线。成像系统可以包括具有多个辐射检测器的图像传感器。
【发明内容】
本文公开了一种方法，所述方法包括：用图像传感器的P个辐射检测器捕获场景的N个场景部分(场景部分(i)，i＝1、……、N)的M个部分图像，其中，M、N和P是正整数，并且其中，对于i＝1、……、N，所述场景部分(i)的Qi个部分图像分别由所述P个辐射检测器的Qi个辐射检测器捕获，Qi为大于1的整数，并且其中，所述Qi个部分图像是所述M个部分图像中的Qi个部分图像；以及对于i＝1、……、N，从所述场景部分(i)的所述Qi个部分图像生成增强部分图像(i)，其中，所述生成增强部分图像(i)是基于(A)所述Qi个辐射检测器相对于所述图像传感器的位置和取向，以及(B)相对于所述图像传感器的所述场景的Qi个成像位置之间的位移，其中，当所述Qi个辐射检测器分别捕获所述Qi个部分图像时，所述场景在所述Qi个成像位置处。
在一方面，所述M个部分图像中的至少两个部分图像由所述图像传感器同时捕获。
在一方面，所述至少两个部分图像由所述P个辐射检测器中的至少两个辐射检测器捕获。
在一方面，对于i＝1、……、N，Qi>2。
在一方面，N>1。
在一方面，对于i＝1、……、N，Qi＝P。
在一方面，所述生成增强部分图像(i)包括将一种或多种超分辨率算法应用于所述Qi个部分图像。
在一方面，所述将所述一种或多种超分辨率算法应用于所述Qi个部分图像包括对准所述Qi个部分图像。
在一方面，所述方法还包括拼接所述增强部分图像(i)，i＝1、……、N，从而得到所述场景的拼接图像。
在一方面，所述拼接基于所述P个辐射检测器中的至少一个相对于所述图像传感器的位置和取向。
在一方面，所述方法还包括使用步进电机确定所述Qi个成像位置之间的所述位移，所述步进电机包括用于测量由所述步进电机引起的移动距离的机构。
在一方面，所述方法还包括使用光学衍射确定所述Qi个成像位置之间的所述位移。
在一方面，所述捕获包括在整个所述捕获期间相对于所述图像传感器在直线上移动所述场景。
在一方面，所述场景在整个所述捕获期间不反转移动方向。
在一方面，N＞1，j和k属于1、……、N，j≠k，并且所述Qj个辐射检测器与所述Qk个辐射检测器不同。
在一方面，N>1，j和k属于1、……、N，j≠k，并且Qj≠Qk。
本文公开了一种方法，所述方法包括：用图像传感器的P个辐射检测器捕获场景的N个场景部分(场景部分(i)，i＝1、……、N)的M个部分图像，其中，M、N和P是正整数，并且其中，对于i＝1、……、N，所述场景部分(i)的Qi个部分图像分别由所述P个辐射检测器的Qi个辐射检测器捕获，Qi为大于1的整数，并且其中，所述Qi个部分图像是所述M个部分图像中的Qi个部分图像；以及对于i＝1、……、N，从所述场景部分(i)的所述Qi个部分图像生成增强部分图像(i)。
在一方面，所述生成增强部分图像(i)是基于(A)相对于所述图像传感器的所述Qi个辐射检测器之间的位移和相对取向，以及(B)相对于所述图像传感器的所述场景的Qi个成像位置之间的位移，其中，当所述Qi个辐射检测器分别捕获所述Qi个部分图像时，所述场景在所述Qi个成像位置处。
在一方面，所述M个部分图像中的至少两个部分图像由所述图像传感器同时捕获。
在一方面，所述至少两个部分图像由所述P个辐射检测器中的至少两个辐射检测器捕获。
【附图说明】
图1示意性地示出了根据实施例的辐射检测器。
图2A示意性地示出了根据实施例的辐射检测器的简化剖视图。
图2B示意性地示出了根据实施例的辐射检测器的详细剖视图。
图2C示意性地示出了根据实施例的辐射检测器的可替换的详细剖视图。
图3示意性地示出了根据实施例的包括辐射检测器和印刷电路板(PCB)的封装的俯视图。
图4示意性地示出了根据实施例的其中多个图3的封装被安装到系统PCB的图像传感器的剖视图。
图5A至图5N示意性地示出了根据实施例的成像处理。
图6A至图6B示意性地示出了根据实施例的图像对准处理。
图7是根据实施例的总结和概括成像处理的流程图。
图8是根据另一实施例的总结和概括成像处理的另一个流程图。
【具体实施方式】
作为示例，图1示意性地示出了辐射检测器100。辐射检测器100包括像素150(也称为感测元件150)阵列。该阵列可以是矩形阵列(如图1所示)、蜂窝阵列、六边形阵列或任何其它合适的阵列。图1的示例中的像素150阵列有4行7列；然而，通常，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可以被配置为检测从辐射源(未示出)入射在其上的辐射，并且可以被配置为测量辐射的特性(例如，粒子的能量、波长和频率)。辐射可以包括粒子，例如光子(电磁波)和亚原子粒子。每个像素150可以被配置为在一段时间内对入射在其上的能量落在多个能量区间中的辐射粒子的数量进行计数。所有像素150可以被配置为在同一段时间内对多个能量区间内的入射在其上的辐射粒子的数量进行计数。当入射辐射粒子具有相似能量时，像素150可以简单地被配置为在一段时间内对入射在其上的辐射粒子的数量进行计数，而不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)，其被配置为将表示入射辐射粒子的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的总能量的模拟信号数字化成数字信号。像素150可以被配置为并行操作。例如，当一个像素150测量入射辐射粒子时，另一个像素150可以正在等待辐射粒子到达。像素150可以不必是可单独寻址的。
这里描述的辐射检测器100可以应用于例如X射线望远镜、X射线乳房照相、工业X射线缺陷检测、X射线显微镜或微射线照相、X射线铸造检查、X射线无损测试、X射线焊缝检查、X射线数字减影血管造影等。使用该辐射检测器100代替照相底板、照相胶片、PSP板、X射线图像增强器、闪烁体或其它半导体X射线检测器也可能是合适的。
图2A示意性地示出了根据实施例的图1的辐射检测器沿着线2A-2A的简化剖视图。更具体地，辐射检测器100可以包括辐射吸收层110以及用于处理或分析入射的辐射在辐射吸收层110中产生的电信号的电子器件层120(例如ASIC)。辐射检测器100可以包括或不包括闪烁体(未示出)。辐射吸收层110可以包含半导体材料，例如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合。该半导体材料可以对关注的辐射具有高质量衰减系数。
作为示例，图2B示意性地示出了图1的辐射检测器沿着线2A-2A的详细剖视图。更具体地，辐射吸收层110可以包括由第一掺杂区111、第二掺杂区113的一个或多个离散区114形成的一个或多个二极管(例如，p-i-n或p-n)。第二掺杂区113可以通过可选的本征区112与第一掺杂区111分离。离散区114通过第一掺杂区111或本征区112彼此分离。第一掺杂区111和第二掺杂区113具有相反类型的掺杂(例如，区域111是p型，区域113是n型，或者，区域111是n型，区域113是p型)。在图2B的示例中，第二掺杂区113的每个离散区114与第一掺杂区111和可选的本征区112形成二极管。即，在图2B的示例中，辐射吸收层110具有多个二极管(更具体地，7个二极管对应于图1的阵列中一行的7个像素150，为了简单起见，图2B中仅标记了其中的2个像素150)。多个二极管具有作为共用(公共)电极的电极119A。第一掺杂区111还可以具有离散部分。
电子器件层120可以包括适合于处理或解释由入射在辐射吸收层110上的辐射产生的信号的电子系统121。电子系统121可以包括诸如滤波器网络、放大器、积分器和比较器之类的模拟电路或者诸如微处理器和存储器之类的数字电路。电子系统121可以包括一个或多个ADC。电子系统121可以包括由像素150共用的组件或专用于单个像素150的组件。例如，电子系统121可以包括专用于每个像素150的放大器和在所有像素150之间共用的微处理器。电子系统121可以通过通孔131电连接到像素150。通孔之间的空间可以使用填充材料130填充，这可以增加电子器件层120与辐射吸收层110的连接的机械稳定性。其它接合技术可以在不使用通孔131的情况下将电子系统121连接到像素150。
当来自辐射源(未示出)的辐射撞击包括二极管的辐射吸收层110时，辐射粒子可被吸收并通过多种机制产生一个或多个电荷载流子(例如，电子、空穴)。电荷载流子可以在电场下漂移到二极管之一的电极。该场可以是外部电场。电触点119B可以包括离散部分，每个离散部分与离散区114电接触。术语“电触点”可以与词“电极”互换使用。在实施例中，电荷载流子可以在各方向上漂移，使得由单个辐射粒子产生的电荷载流子基本上不被两个不同的离散区114共用(这里“基本上不被......共用”意指相比于其余的电荷载流子，这些电荷载流子中的小于2％，小于0.5％，小于0.1％或小于0.01％的电荷载流子流向一个不同的离散区114)。由入射在这些离散区114之一的覆盖区周围的辐射粒子产生的电荷载流子基本上不与这些离散区114中的另一个共用。与离散区114相关联的像素150可以是离散区114周围的区域，其中由入射到其中的辐射粒子产生的基本上全部(大于98％，大于99.5％，大于99.9％，或大于99.99％)的电荷载流子流向离散区114。即，这些电荷载流子中的小于2％、小于1％、小于0.1％或小于0.01％的电荷载流子流过像素150。
图2C示意性地示出了根据实施例的图1的辐射检测器100沿着线2A-2A的可替换的详细剖视图。更具体地，辐射吸收层110可以包含诸如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合之类的半导体材料的电阻器，但不包括二极管。该半导体材料可以对关注的辐射具有高质量衰减系数。在实施例中，图2C的电子器件层120在结构和功能方面类似于图2B的电子器件层120。
当辐射撞击包括电阻器而不包括二极管的辐射吸收层110时，它可以被吸收并通过多种机制产生一个或多个电荷载流子。辐射粒子可以产生10至100000个电荷载流子。电荷载流子可以在电场下漂移到电触点119A和119B。该电场可以是外部电场。电触点119B包括离散部分。在实施例中，电荷载流子可以在各方向上漂移，使得由单个辐射粒子产生的电荷载流子基本上不被电触点119B的两个不同的离散部分共用(这里“基本上不被......共用”意指相比于其余的电荷载流子，这些电荷载流子中的小于2％，小于0.5％，小于0.1％或小于0.01％的电荷载流子流向一个不同的离散部分)。由入射在电触点119B的这些离散部分之一的覆盖区周围的辐射粒子产生的电荷载流子基本上不与电触点119B的这些离散部分中的另一个共用。与电触点119B的离散部分相关联的像素150可以是离散部分周围的区域，其中由入射到其中的辐射粒子产生的基本上全部(大于98％，大于99.5％，大于99.9％，或大于99.99％)的电荷载流子流向电触点119B的离散部分。即，这些电荷载流子中的小于2％、小于0.5％、小于0.1％或小于0.01％的电荷载流子流过与电触点119B的一个离散部分相关联的像素。
图3示意性地示出了包括辐射检测器100和印刷电路板(PCB)400的封装200的俯视图。如本文使用的术语“PCB”不限于特定材料。例如，PCB可以包括半导体。辐射检测器100可以被安装到PCB 400。为了清楚起见，未示出检测器100与PCB 400之间的布线。PCB 400可以具有一个或多个辐射检测器100。PCB 400可以具有未被辐射检测器100覆盖的区域405(例如，用于容纳接合线410)。辐射检测器100可以具有像素150(图1)所处的有效区域190。辐射检测器100可以具有辐射检测器100边缘附近的周边区195。周边区195没有像素150，并且辐射检测器100不检测入射到周边区195上的辐射粒子。
图4示意性地示出了根据实施例的图像传感器490的剖视图。图像传感器490可以包括安装到系统PCB 450的多个图3的封装200。作为示例，图4仅示出了2个封装200。PCB400和系统PCB 450之间的电连接可以通过接合线410来实现。为了在PCB 400上容纳接合线410，PCB 400可以具有未被检测器100覆盖的区域405。为了在系统PCB 450上容纳接合线410，封装200之间可以具有间隙。间隙可以为约1mm以上。入射在周边区195、区域405或间隙上的辐射粒子不能被系统PCB 450上的封装200检测到。辐射检测器(例如，辐射检测器100)的死区是辐射检测器的辐射接收表面的入射在其上的辐射粒子不能被该辐射检测器探测到的区域。封装(例如，封装200)的死区是该封装的辐射接收表面的入射在其上的辐射粒子不能被该封装中的一个或多个检测器检测到的区域。在图3和图4所示的该示例中，封装200的死区包括周边区195和区域405。具有一组封装(例如，安装在同一PCB上的封装200、布置在同一层中的封装200)的图像传感器(例如，图像传感器490)的死区(例如，488)包括该组中的各封装的死区和各封装之间的各间隙的组合。
包括辐射检测器100的图像传感器490可以具有不能检测入射辐射的死区488。然而，图像传感器490可以捕获物体或场景(未示出)的所有点的局部图像，然后可以将这些捕捉的局部图像拼接以形成整个物体或场景的完整图像。
图5A至图5N示意性地示出了根据实施例的使用图4的图像传感器490的成像会话。参照图5A，在实施例中，图像传感器490可以用于对场景510进行扫描。图像传感器490可以包括两个辐射检测器100a和100b(类似于辐射检测器100)，辐射检测器100a和100b可以分别包括有效区域190a和190b。为了简单起见，仅示出了图像传感器490的有效区域190a和190b，而省略了图像传感器490的其它部分。在实施例中，图像传感器490的辐射检测器100a和100b可以是相同的。
为了说明起见，物体512(两把剑)可以是场景510的一部分。在实施例中，场景510可以包括4个场景部分510.1、510.2、510.3和510.4。在实施例中，当图像传感器490对场景510进行扫描时，在图像传感器490保持静止的同时场景510可以从左向右移动。
具体地，在实施例中，场景510可以开始于其中场景部分510.1与有效区域190a对准的第一成像位置(图5A)。在实施例中，当场景510在第一成像位置处保持静止的同时，有效区域190a可以捕获场景部分510.1的部分图像520a1(图5B)。
接下来，在实施例中，场景510可以进一步向右移动到场景部分510.2与有效区域190a对准的第二成像位置(图5C)。在实施例中，当场景510在第二成像位置处保持静止的同时，有效区域190a可以捕获场景部分510.2的部分图像520a2(图5D)。
接下来，在实施例中，场景510可以进一步向右移动到场景部分510.3与有效区域190a对准的第三成像位置(图5E)。在实施例中，当场景510在第三成像位置处保持静止的同时，有效区域190a可以捕获场景部分510.3的部分图像520a3(图5F)。
接下来，在实施例中，场景510可以进一步向右移动到(A)场景部分510.4与有效区域190a对准并且(B)场景部分510.1与有效区域190b对准的第四成像位置(图5G)。在实施例中，当场景510在第四成像位置处保持静止的同时，有效区域190a和190b可以分别同时捕获场景部分510.4和510.1的部分图像520a4和520b1(图5H)。
接下来，在实施例中，场景510可以进一步向右移动到场景部分510.2与有效区域190b对准的第五成像位置(图5I)。在实施例中，当场景510在第五成像位置处保持静止的同时，有效区域190b可以捕获场景部分510.2的部分图像520b2(图5J)。
接下来，在实施例中，场景510可以进一步向右移动到场景部分510.3与有效区域190b对准的第六成像位置(图5K)。在实施例中，当场景510在第六成像位置处保持静止的同时，有效区域190b可以捕获场景部分510.3的部分图像520b3(图5L)。
接下来，在实施例中，场景510可以进一步向右移动到场景部分510.4与有效区域190b对准的第七成像位置(图5M)。在实施例中，当场景510在第七成像位置处保持静止的同时，有效区域190b可以捕获场景部分510.4的部分图像520b4(图5N)。
总结上述成像会话，参照图5A至图5N，有效区域190a和190b中的每一个扫描通过所有4个场景部分510.1、510.2、510.3和510.4。换句话说，场景部分510.1、510.2、510.3和510.4中的每一个都具有由有效区域190a和190b两者捕获的图像。具体地，场景部分510.1具有分别由有效区域190a和190b捕获的图像520a1和520b1。场景部分510.2具有分别由有效区域190a和190b捕获的图像520a2和520b2。场景部分510.3具有分别由有效区域190a和190b捕获的图像520a3和520b3。场景部分510.4具有分别由有效区域190a和190b捕获的图像520a4和520b4。
在实施例中，参照图5A至图5N，对于场景部分510.1，可以从场景部分510.1的部分图像520a1和520b1生成场景部分510.1的第一增强部分图像(未示出)。在实施例中，第一增强部分图像的分辨率可以高于部分图像520a1和520b1的分辨率。例如，第一增强部分图像的分辨率可以是部分图像520a1和520b1的分辨率的两倍。具体地，部分图像520a1和520b1均可以具有28个图像元素(图1)，而第一增强部分图像可以具有2×28＝56个图像元素。
在实施例中，通过对部分图像520a1和520b1应用一种或多种超分辨率算法，可以从部分图像520a1和520b1生成第一增强部分图像。图6A和图6B示出了根据实施例如何可以将一个或多个超分辨率算法应用于部分图像520a1和520b1，从而得到第一增强部分图像。
具体地，图6A示出了在第一成像位置(图6A的左半部分，其中有效区域190a捕获场景部分510.1的部分图像520a1)处，接着稍后在第四成像位置(图6A的右半部分，其中有效区域190b捕获场景部分510.1的部分图像520b1)处的场景510。为了简单起见，仅示出场景510的场景部分510.1(即，未示出场景510的其他3个场景部分510.2、510.3和510.4)。
一方面，在实施例中，可以确定辐射检测器100a和100b相对于图像传感器490的位置和取向。由此，可以确定相对于图像传感器490的辐射检测器100a与100b之间的位移和相对取向。在实施例中，可以由图像传感器490的制造商执行这些确定，并且得到的确定数据可以被存储在图像传感器490中以便稍后在包括上述成像会话的后续成像会话中使用。
另一方面，在实施例中，在上述成像会话期间，可以使用步进电机(未示出)将场景510从第一成像位置穿过第二和第三成像位置移动到第四成像位置。在实施例中，步进电机可以包括用于测量由该步进电机引起的移动距离的机构。例如，可以向步进电机发送电脉冲以确定场景510的位移。这样，可以确定相对于图像传感器490的第一成像位置与第四成像位置之间的位移。或者，代替使用具有用于测量距离的机构的步进电机，可以使用光学衍射来确定相对于图像传感器490的第一成像位置与第四成像位置之间的位移。通常，用于确定相对于图像传感器490的场景510行进的距离的任何方法都可以用于确定相对于图像传感器490的第一成像位置与第四成像位置之间的位移。
作为简化的示例，假定确定了辐射检测器100a和100b相对于图像传感器490的位置和取向，由此，(A)在向东方向上辐射检测器100a与100b之间的位移被确定为12个感测元件宽度(即，图1的感测元件150的宽度102的12倍)，并且(B)辐射检测器100a与100b之间的相对取向为零。换句话说，辐射检测器100a将需要在向东方向上平移(无需旋转)12个感测元件宽度的距离，以到达辐射检测器100b并与其重合。
此外，在简化示例中，进一步假定在向东方向上相对于图像传感器490的第一成像位置与第四成像位置之间的位移被确定为11.3个感测元件宽度。换句话说，场景510在向东方向上移动了11.3个感测元件宽度的距离，以到达第四成像位置。
结果，在简化示例中，如图6B所示，当两个部分图像520a1和520b1被对准从而使得部分图像520a1和520b1中的场景部分510.1的点的图像重合时，部分图像520b1的28个图像元素150b'被移到部分图像520a1的28个图像元素150a'的右侧，其偏移量610为0.7(即,12-11.3)个感测元件宽度。在图6B中，为了简单起见，部分图像520b1的与部分图像520a1重叠的部分未示出。
在实施例中，在确定了偏移量610(即，0.7个感测元件宽度)的情况下，可以基于确定的偏移量610将一个或多个超分辨率算法应用于部分图像520a1和520b1，从而得到场景部分510.1的第一增强部分图像。
上面描述的是其中辐射检测器100a需要平移以便到达辐射检测器100b并与其重合的简化示例。通常，为了到达辐射检测器100b并与其重合，辐射检测器100a可能同时需要平移和旋转。这意味着辐射检测器100a和100b相对于图像传感器490的取向是不同的，或者换句话说，辐射检测器100a与100b之间的相对取向不为零。
此外，在一般情况下，相对于图像传感器490的第一成像位置与第四成像位置之间的位移可以在与向东方向不同的方向上。然而，在一般情况下，在具有足够的信息(即，(A)辐射检测器100a和100b相对于图像传感器490的位置和取向，以及(B)相对于图像传感器490的第一成像位置与第四成像位置之间的位移)的情况下，部分图像520a1和520b1可以以类似于上面在简化示例中描述的方式的方式对准。
总之，在确定了辐射检测器100a和100b相对于图像传感器490的位置和取向的情况下，以及在确定了相对于图像传感器490的第一成像位置与第四成像位置之间的位移的情况下，可以对准部分图像520a1和520b1，并且可以确定图像元素150a'与150b'之间的偏移量610。结果，可以基于确定的图像元素150a'与150b'之间的偏移量610将一个或多个超分辨率算法应用于部分图像520a1和520b1，从而得到场景部分510.1的第一增强部分图像。
在实施例中，可以以类似的方式从部分图像520a2和520b2生成场景部分510.2的第二增强部分图像；可以以类似的方式从部分图像520a3和520b3生成场景部分510.3的第三增强部分图像；可以以类似的方式从部分图像520a4和520b4生成场景部分510.4的第四增强部分图像。
图7是根据实施例的总结和概括上述成像会话(图5A至图5N)的流程图700。具体地，在步骤710中，场景(例如，场景510)的N个场景部分(场景部分(i)，i＝1、……、N)(例如，N＝4个场景部分510.1、510.2、510.3和510.4)的M个部分图像(例如，M＝8个部分图像520a1、520a2、520a3、520a4、520b1、520b2、520b3和520b4)由图像传感器(例如，图像传感器490)的P个辐射检测器(例如，P＝2个辐射检测器100a和100b)捕获。
此外，对于i＝1、……、N，场景部分(i)(例如，场景部分510.1)的Qi个部分图像(例如，在i＝1的情况下，Q1＝2个部分图像520a1和520b1)分别由P个辐射检测器中的Qi个辐射检测器(例如，Q1＝2个辐射检测器100a和100b)捕获。此外，Qi个部分图像(例如，在i＝1的情况下，Q1＝2个部分图像520a1和520b1)是M个部分图像(例如，M＝8个部分图像520a1、520a2、520a3、520a4、520b1、520b2、520b3和520b4)中的Qi个部分图像。
接下来，在步骤720中，对于i＝1、……、N，从场景部分(i)(例如，场景部分510.1)的Qi个部分图像(例如，从Q1＝2个部分图像520a1和520b1)生成增强部分图像(i)(例如，在i＝1的情况下，生成第一增强部分图像)。此外，增强部分图像(i)是基于(A)Qi个辐射检测器(例如，在i＝1的情况下，Q1＝2个辐射检测器100a和100b)相对于图像传感器的位置和取向，以及(B)相对于图像传感器的场景(例如，场景510)的Qi个成像位置(例如，第一成像位置与第四成像位置)之间的位移而生成的，其中，当Qi个辐射检测器分别捕获Qi个部分图像时，场景处于Qi个成像位置处(例如，当Q1＝2个辐射检测器100a和100b分别捕获Q1＝2个部分图像520a1和520b1时，场景510处于第一成像位置和第四成像位置)。
在实施例中，参照图7的流程图700，M个部分图像的至少两个部分图像由图像传感器同时捕获。例如，参照图5G至图5H，两个部分图像520a4和520b1分别由两个辐射检测器100a和100b同时捕获。
在实施例中，参照图7的流程图700，所述捕获可以包括在整个所述捕获过程中相对于图像传感器按直线移动场景，其中在整个所述捕获过程中场景不反转移动方向。例如，参照图5A至图5N，场景510相对于图像传感器490在向东方向上按直线移动，并且在场景510的扫描期间的任何时间都不会在向西方向上移动。
在实施例中，参照图7的流程图700，对于i＝1、……、N，Qi可以等于P。例如，在上述成像会话中，Q1＝Q2＝Q3＝Q4＝P＝2。换句话说，四个场景部分510.1、510.2、510.3和510.4中的每一个都被P＝2个辐射检测器100a和100b中的每一个扫描。
在实施例中，可以拼接第一、第二、第三和第四增强部分图像，从而得到场景510(图5A至图5M)的拼接图像(未示出)。在实施例中，第一、第二、第三和第四增强部分图像的拼接可以基于辐射检测器100a和100b中的至少一个相对于图像传感器490的位置和取向。例如，第一、第二、第三和第四增强部分图像的拼接可以基于辐射检测器100a的位置和取向。
图8是根据可替换实施例的总结和概括上述成像会话(图5A至图5N)的流程图800。具体地，在步骤810中，场景(例如，场景510)的N个场景部分(场景部分(i)，i＝1、……、N)(例如，N＝4个场景部分510.1、510.2、510.3和510.4)的M个部分图像(例如，M＝8个部分图像520a1、520a2、520a3、520a4、520b1、520b2、520b3和520b4)使用图像传感器(例如，图像传感器490)的P个辐射检测器(例如，P＝2个辐射检测器100a和100b)捕获。
此外，对于i＝1、……、N，场景部分(i)(例如，场景部分510.1)的Qi个部分图像(例如，在i＝1的情况下，Q1＝2个部分图像520a1和520b1)分别由P个辐射检测器中的Qi个辐射检测器(例如，Q1＝2个辐射检测器100a和100b)捕获。此外，Qi个部分图像(例如，在i＝1的情况下，Q1＝2个部分图像520a1和520b1)是M个部分图像(例如，M＝8个部分图像520a1、520a2、520a3、520a4、520b1、520b2、520b3和520b4)中的。
接下来，在步骤820中，对于i＝1、……、N，从场景部分(i)(例如场景部分510.1)的Qi个部分图像(例如，从Q1＝2个部分图像520a1和520b1)生成增强部分图像(i)(例如，在i＝1的情况下，生成第一增强部分图像)。
在上述实施例中，参照图5A至图5N，在场景510(连同物体512)移动的同时，图像传感器490保持静止。或者，在图像传感器490对场景510进行扫描时，在图像传感器490(连同辐射检测器100a和100b)可以移动的同时场景(连同物体512)可以保持静止。
在上述实施例中，图像传感器490包括两个辐射检测器100a和100b。通常，图像传感器490可以包括任何数量的辐射检测器100。此外，四个场景部分510.1、510.2、510.3和510.4中的每一个不必一定具有由图像传感器490的所有辐射检测器捕获的图像。此外，四个场景部分510.1、510.2、510.3和510.4中的每一个不必一定具有由同一辐射检测器捕获的图像。
例如，假定图像传感器490包括辐射检测器100a、100b和第三辐射检测器(未示出，但类似于辐射检测器100)。然后，在实施例中，场景部分510.1可以具有分别由辐射检测器100a和100b捕获的两个图像；场景部分510.2可以具有分别由辐射检测器100a和第三辐射检测器捕获的两个图像；场景部分510.3可以具有分别由辐射检测器100b和第三辐射检测器捕获的两个图像；并且场景部分510.4可以具有分别由所有辐射检测器(100a、100b和第三辐射检测器)捕获的三个图像。
在上述实施例中，辐射检测器100a和100b相对于图像传感器490的位置和取向被用于帮助对准部分图像520a1和520b1(图7，步骤720，部分(A))。或者，可以使用相对于图像传感器490的辐射检测器100a与100b之间的位移和相对取向来代替辐射检测器100a和100b的位置和取向，以帮助对准部分图像520a1和520b1。具体地，如上述简化示例所示，相对于图像传感器490的辐射检测器100a与100b之间的向东方向上的12个感测元件宽度的位移以及辐射检测器100a与100b之间为零的相对取向被用于帮助确定偏移量610(即，帮助对准部分图像520a1和520b1)。
虽然本文中公开了各个方面和实施例，但是其它的方面和实施例对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。本文中公开的各个方面和实施例是出于说明性的目的而不意图是限制性的，真正的范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
用图像传感器的P个辐射检测器捕获场景的N个场景部分(场景部分(i)，i＝1、……、N)的M个部分图像，
其中，M、N和P是正整数，
其中，对于i＝1、……、N，所述场景部分(i)的Qi个部分图像分别由所述P个辐射检测器中的Qi个辐射检测器捕获，Qi为大于1的整数，并且
其中，所述Qi个部分图像是所述M个部分图像中的Qi个部分图像；以及
对于i＝1、……、N，从所述场景部分(i)的所述Qi个部分图像生成增强部分图像(i)，
其中，所述生成增强部分图像(i)是基于
(A)所述Qi个辐射检测器相对于所述图像传感器的位置和取向，以及
(B)相对于所述图像传感器的所述场景的Qi个成像位置之间的位移，其中，当所述Qi个辐射检测器分别捕获所述Qi个部分图像时，所述场景在所述Qi个成像位置处。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述M个部分图像中的至少两个部分图像由所述图像传感器同时捕获。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少两个部分图像由所述P个辐射检测器中的至少两个辐射检测器捕获。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1、……、N，Qi>2。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，N>1。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1、……、N，Qi＝P。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成增强部分图像(i)包括将一种或多种超分辨率算法应用于所述Qi个部分图像。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述将所述一种或多种超分辨率算法应用于所述Qi个部分图像包括对准所述Qi个部分图像。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括拼接所述增强部分图像(i)，i＝1、……、N，从而得到所述场景的拼接图像。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述拼接基于所述P个辐射检测器中的至少一个相对于所述图像传感器的位置和取向。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括使用步进电机确定所述Qi个成像位置之间的所述位移，所述步进电机包括用于测量由所述步进电机引起的移动距离的机构。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括使用光学衍射确定所述Qi个成像位置之间的所述位移。
13.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述捕获包括在整个所述捕获期间相对于所述图像传感器在直线上移动所述场景。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述场景在整个所述捕获期间不反转移动方向。
15.根据权利要求1所述的方法，其中N＞1，其中j和k属于1、……、N，其中j≠k，并且其中所述Qj个辐射检测器与所述Qk个辐射检测器不同。
16.根据权利要求1所述的方法，其中N>1，其中j和k属于1、……、N，其中j≠k，并且其中Qj≠Qk。
17.一种方法，包括：
用图像传感器的P个辐射检测器捕获场景的N个场景部分(场景部分(i)，i＝1、……、N)的M个部分图像，
其中，M、N和P是正整数，
其中，对于i＝1、……、N，所述场景部分(i)的Qi个部分图像分别由所述P个辐射检测器中的Qi个辐射检测器捕获，Qi为大于1的整数，并且
其中，所述Qi个部分图像是所述M个部分图像中的Qi个部分图像；以及
对于i＝1、……、N，从所述场景部分(i)的所述Qi个部分图像生成增强部分图像(i)。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述生成增强部分图像(i)是基于
(A)相对于所述图像传感器的所述Qi个辐射检测器之间的位移和相对取向，以及
(B)相对于所述图像传感器的所述场景的Qi个成像位置之间的位移，其中，当所述Qi个辐射检测器分别捕获所述Qi个部分图像时，所述场景在所述Qi个成像位置处。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述M个部分图像中的至少两个部分图像由所述图像传感器同时捕获。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述至少两个部分图像由所述P个辐射检测器的至少两个辐射检测器捕获。
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