CN116669632A - 使用多辐射束的成像方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种方法，该方法包括：向同一场景逐一发送M条辐射束(辐射束(i),i＝1、......、M)，M为大于1的整数；对于i＝1、......、M(610)，在辐射束(i)的辐射穿过所述场景后，用同一图像传感器使用所述辐射束(i)的辐射捕获所述场景的局部图像(i)(620)；以及拼接所述场景的局部图像(i)，i＝1、......、M，从而得到所述场景的拼接图像，其中，所述拼接是基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置(630)。

Description

使用多辐射束的成像方法
【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：向同一场景逐一发送M条辐射束(辐射束(i),i＝1、......、M)，M为大于1的整数；对于i＝1、......、M，在辐射束(i)的辐射穿过所述场景后，用同一图像传感器使用所述辐射束(i)的辐射捕获所述场景的局部图像(i)；以及拼接所述场景的局部图像(i)，i＝1、......、M，从而得到所述场景的拼接图像，其中，所述拼接是基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置。
在一方面，对于i＝1、......、M-1，所述辐射束(i)和所述辐射束(i+1)共用一些辐射粒子路径。
在一方面，对于i＝1、......、M，所述辐射束(i)穿过所述场景后完全落入所述图像传感器的有效区域内。
在一方面，对于i＝1、......、M，所述辐射束(i)穿过所述场景后完全落入所述图像传感器的同一有效区域内。
在一方面，对于i＝1、......、M，在所述图像传感器捕获所述场景的局部图像(i)时，所述图像传感器位于相对于所述场景的位置(i)处，并且所述拼接不是基于相对于彼此的所述图像传感器的位置(i)，i＝1、......、M。
在一方面，所述拼接局部图像(i)，i＝1、......、M的步骤包括：对于i＝1、......、M-1，确定所述局部图像(i)的信号区域(i)；以及将所述信号区域(i)(i＝1、......、M)进行对准，从而得到所述场景的拼接图像，其中，所述对准是基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置。
在一方面，所述确定信号区域(i)的步骤包括在所述信号区域(i)的信号区域边界线(i)上确定所述局部图像(i)的多个图像元素。
在一方面，所述信号区域边界线(i)具有矩形形状。
在一方面，所述逐一发送M条辐射束的步骤包括在所述图像传感器捕获所述局部图像(i)，i＝1、......、M时在辐射源与所述场景之间移动掩模，并且所述掩模包括掩模窗口，从而使得来自所述辐射源的辐射穿过所述掩模窗口而得到所述M条辐射束。
在一方面，所述用同一图像传感器捕获的步骤包括在图像传感器捕获局部图像(i)，i＝1、......、M时，相对于场景移动所述图像传感器。
本文公开了一种成像系统，所述成像系统包括：辐射束发生器，被配置为向同一场景逐一发送M条辐射束(辐射束(i),i＝1、......、M)，M为大于1的整数；以及图像传感器，被配置为：(A)对于i＝1、......、M，在辐射束(i)的辐射穿过所述场景后，使用所述辐射束(i)的辐射捕获所述场景的局部图像(i)，以及(B)拼接所述场景的局部图像(i)，i＝1、......、M，从而得到所述场景的拼接图像，其中，所述拼接是基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置。
在一方面，对于i＝1、......、M-1，所述辐射束(i)和所述辐射束(i+1)共用一些辐射粒子路径。
在一方面，对于i＝1、......、M，所述辐射束(i)穿过所述场景后完全落入所述图像传感器的有效区域内。
在一方面，对于i＝1、......、M，所述辐射束(i)穿过所述场景后完全落入所述图像传感器的同一有效区域内。
在一方面，对于i＝1、......、M，所述图像传感器被配置为，在所述图像传感器捕获所述场景的局部图像(i)时，所述图像传感器位于相对于所述场景的位置(i)处，并且对所述局部图像(i)，i＝1、......、M的所述拼接不是基于相对于彼此的所述图像传感器的位置(i)，i＝1、......、M。
在一方面，所述图像传感器被配置为通过以下方式拼接所述局部图像(i)(i＝1、......、M)：对于i＝1、......、M，确定所述局部图像(i)的信号区域(i)，并且将所述信号区域(i)，i＝1、......、M进行对准，从而得到所述场景的拼接图像，其中，所述对准是基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置。
在一方面，所述信号区域(i)的确定包括在所述信号区域(i)的信号区域边界线(i)上确定所述局部图像(i)的多个图像元素。
在一方面，所述信号区域边界线(i)具有矩形形状。
在一方面，所述辐射束发生器包括辐射源和包括掩模窗口的掩模，并且所述掩模被配置为移动并且允许来自所述辐射源的一些辐射穿过所述掩模窗口从而得到所述辐射束(i)，i＝1、......、M。
在一方面，所述图像传感器被配置为在所述图像传感器捕获所述局部图像(i)，i＝1、......、M时相对于所述场景移动。
【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可替换实施例的辐射检测器的详细剖视图。
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包括安装到系统PCB(印刷电路板)的多个图3的封装的图像传感器的剖视图。
图5A至图5E示出了根据实施例的成像会话。
图6示出了总结和概括成像会话的流程图。
图7示出了根据实施例的用于成像会话的辐射束。
【具体实施方式】
辐射检测器
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可以包括像素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。具体地，辐射检测器100可以包括辐射吸收层110和用于处理或分析入射辐射在辐射吸收层110中产生的电信号的电子器件层120(例如，一个或多个ASIC或专用集成电路)。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100沿着线2A-2A的详细剖视图。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可以通过第一掺杂区111或本征区112彼此分离。第一掺杂区111和第二掺杂区113可以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)。多个二极管可以具有作为共用(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(模数转换器)。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。该电场可以是外部电场。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可替换实施例的图1的辐射检测器100沿着线2A-2A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可以包括离散部分。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。
辐射检测器封装
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，未示出辐射检测器100和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。
图像传感器
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可以具有未被辐射检测器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辐射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上并且布置在同一层或不同层中的封装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)的多个局部图像，然后可以将这些捕获的局部图像拼接以形成整个物体或场景的图像。
成像系统-初始布置
图5A示意性地示出了根据实施例的成像系统500的透视图。在实施例中，成像系统500可以包括辐射源510、掩模520和图像传感器490。掩模520可以包括掩模窗口522。对于图像传感器490，为了简单起见，仅示出了图像传感器490的有效区域190。在实施例中，物体532可以位于掩模520与图像传感器490之间的场景530中。
在实施例中，辐射源510可以生成朝向掩模520的辐射。来自辐射源510的入射在掩模520的掩模窗口522上的这一部分辐射可以被允许穿过掩模520(例如，掩模窗口522可以是透明的或非不透明的)，而来自辐射源510的入射在掩模520的其它部分上的这一部分辐射会被阻挡。结果，来自辐射源510的入射在掩模520上的辐射在穿过掩模520的掩模窗口522后变成由箭头511表示的辐射束(因此在下文中该辐射束可以被称为辐射束511)。
在实施例中，掩模520的掩模窗口522可以具有如图5A所示的矩形形状。结果，辐射束511具有如图5A所示的截棱锥形状。在实施例中，辐射源510、掩模520和图像传感器490可以处于如图5A所示的第一系统布置中。在实施例中，图像传感器490相对于掩模520的相对位置可以使得与有效区域190的所有像素150相交的平面平行于掩模520的(面向辐射源510的)表面。
第一图像捕获
在实施例中，使用图像传感器490对场景530(包括物体532)进行成像的成像会话可以以如下的第一图像捕获开始。具体地，在实施例中，当辐射源510、掩模520和图像传感器490处于如图5A所示的第一系统布置中时，辐射束511的辐射在穿过场景530之后可以入射在有效区域190上。使用辐射束511的这种入射辐射，图像传感器490的有效区域190可以捕获包括物体532的第一局部图像532i 1的场景530的第一局部图像530i1(图5B)。
参照图5B，场景530的第一局部图像530i1可以包括：(A)信号区域530s1，在实施例中，其可以包括与接收辐射束511的入射辐射的有效区域190的像素150相对应的图像元素(换句话说，信号区域530s1是辐射束511的图像)；以及(B)非信号区域530ns1，在实施例中，其可以包括与没有接收辐射束511的入射辐射的有效区域190的像素150相对应的图像元素。
第二图像捕获
在实施例中，如图5C所示，在有效区域190捕获场景530的第一局部图像530i1之后，可以将掩模520和图像传感器490相对于场景530向右移动到如图5C所示的第二系统布置，从而使得来自掩模窗口522的辐射束512的辐射在穿过场景530之后可以入射在有效区域190上。然后，可以按如下开始第二图像捕获。使用辐射束512的这种入射辐射，图像传感器490的有效区域190可以捕获包括物体532的第二局部图像532i2的场景530的第二部分图像530i2(图5D)。辐射束512可以以与产生辐射束511的方式类似的方式生成。
参照图5D，场景530的第二局部图像530i2可以包括：(A)信号区域530s2，在实施例中，其可以包括与接收辐射束512的入射辐射的有效区域190的像素150相对应的图像元素(换句话说，信号区域530s2是辐射束512的图像)；以及(B)非信号区域530ns2，在实施例中，其可以包括与没有接收辐射束512的入射辐射的有效区域190的像素150相对应的图像元素。
信号区域的确定
在实施例中，返回参照图5A和图5B，在有效区域190捕获场景530的第一局部图像530i1之后，图像传感器490可以确定第一局部图像530i1的信号区域530s1。
在实施例中，第一系统布置中的掩模窗口522和有效区域190的位置和方向可以使得(A)信号区域530sl的2个水平边界线段541a和541b平行于局部图像530i1的图像元素的行，并且(B)信号区域530s1的2个垂直边界线段542a和542b平行于局部图像530i1的图像元素的列。此外，在实施例中，边界线段541a、541b、542a和542b的长度(就图像元素而言)可以被预先确定(例如，在成像系统500的校准期间确定)。
结果，在实施例中，图像传感器490可以按如下确定第一局部图像530i1的信号区域530s1。首先，在实施例中，图像传感器490可以通过分析与上水平边界线段541a相交的一列图像元素的图像元素的信号值来确定信号区域530s1的上水平边界线段541a上的图像元素X。在该列图像元素中向上走，当穿过上水平边界线段541a时，信号值应该下降到零。因此，在实施例中，图像传感器490可以选择在上水平边界线段541a附近的那列图像元素中向上走时其信号值为零的第一图像元素作为图像元素X。
接下来，在实施例中，图像传感器490可以以类似的方式，即，通过分析与左垂直边界线段542a相交的一行图像元素的图像元素的信号值，来确定信号区域530s1的左垂直边界线段542a上的图像元素Y。在该行图像元素中向左走，当穿过左垂直边界线段542a时，信号值应该下降到零。因此，在实施例中，图像传感器490可以选择在左垂直边界线段542a附近的那行图像元素中向左走时其信号值为零的第一图像元素作为图像元素Y。
接下来，在实施例中，图像传感器490可以确定信号区域530s1的左上角处的图像元素Z。在实施例中，假设满足关于掩模窗口522和有效区域190的位置和方向的上述2个条件(A)和(B)，则图像传感器490可以选择与图像元素X在同一行上且与图像元素Y在同一列上的图像元素作为图像元素Z。
接下来，在实施例中，图像传感器490可以基于满足关于掩模窗口522和有效区域190的位置和方向的上述2个条件(A)和(B)的事实以及预先确定边界线段541a、541b、542a和542b的长度(就图像元素而言)的事实，来确定信号区域530s1的矩形信号区域边界线541a、541b、542a、542b的其它三个角处的3个图像元素Z1、Z2和Z3。
接下来，在实施例中，在确定了矩形信号区域530s1的4个角处的4个图像元素Z、Z1、Z2和Z3的情况下，图像传感器490可以确定信号区域530s1的所有图像元素。
例如，假设图像元素(205，103)被选择为图像元素X，并且图像元素(105，303)被选择为图像元素Y(假设局部图像530i1的左上角处的图像元素是图像元素(1,1))。然后，可以选择图像元素(105,103)作为图像元素Z。进一步假设边界线段541a、541b、542a和542b的长度被分别预先确定为600、600、500和500个图像元素。然后，信号区域530s1的另外3个角图像元素Z1、Z2、Z3分别是图像元素(105,603)、(705,603)、(705,103)。结果，信号区域530s1包括图像元素(i,j)，i＝105、106、……、704、705，并且j＝103、104、……、602、603。
在实施例中，参照图5C和图5D，在图像传感器490的有效区域190捕获到场景530的第二局部图像530i2之后，图像传感器490可以以与图像传感器490确定局部图像530i1的信号区域530s1(图5B)的方式类似的方式来确定局部图像530i2的信号区域530s2。
信号区域的对准
在实施例中，参照图5E，在图像传感器490如上所述确定2个信号区域530s1和530s2之后，图像传感器490可以将这2个信号区域530s1和530s2进行对准，从而得到包括物体532的更完整的图像532i的场景530的更完整的图像530i(如图5E所示)。
在实施例中，信号区域530s1和530s2的对准可以是基于辐射束511和512(图5A和图5C)相对于彼此的相对位置。具体地，在实施例中，辐射束511和512相对于彼此的相对位置可以使得2个信号区域530s1和530s2的重叠区534的宽度534w为预定数量的图像元素。例如，假设辐射束511和512相对于彼此的相对位置使得2个信号区域530s1和530s2的重叠区534的宽度534w为198个图像元素，则2个信号区域530s1和530s2可以被对准成使得这2个信号区域530s1和530s2的重叠区534的宽度534w为198个图像元素。
在实施例中，重叠区534中的信号区域530sl的图像元素可以用于拼接图像530i的重叠区534中，而重叠区534中的信号区域530s2的图像元素可以被忽略(即，不在拼接图像530i的重叠区534中使用)。
概括
图6示出了根据实施例的概括上述成像会话的流程图600。在步骤610中，可以向同一场景逐一发送M条辐射束。例如，向场景530逐一发送M＝2条辐射束511和512(分别为图5A和图5C)。
在步骤620中，对于i＝1、......、M，在辐射束(i)的辐射穿过场景后，可以用同一图像传感器使用该辐射束(i)的辐射来捕获场景的局部图像(i)。例如，在第一辐射束511的辐射穿过场景530之后，用图像传感器490使用第一辐射束511的辐射来捕获场景530的第一局部图像530i1。随后，在第二辐射束512的辐射穿过场景530之后，用图像传感器490使用第二辐射束512的辐射来捕获场景530的第二局部图像530i2。
在步骤630中，可以拼接场景的局部图像(i)(i＝1、......、M)，从而得到场景的拼接图像，其中，所述拼接是基于M条辐射束相对于彼此的相对位置。例如，拼接场景530的局部图像530i 1和530i2(即，确定它们的信号区域530s1和530s2并然后进行对准)，从而得到场景530的拼接图像530i，其中，所述拼接是基于2条辐射束511和512相对于彼此的相对位置。这里，拼接场景530的多个局部图像的步骤包括确定它们的信号区域，并然后将确定的信号区域进行对准以形成场景530的拼接图像。
图7并排示出了2条辐射束511和512。在上述实施例中，2条辐射束511和512共用一些辐射粒子路径(例如，辐射粒子路径513)。如果辐射束的至少一个辐射粒子遵循该辐射粒子路径(或沿着该辐射粒子路径传播)，则该辐射束具有该辐射粒子路径。在可替换实施例中，2条辐射束511和512不共用任何辐射粒子路径。在该可替换实施例中，场景530的2个局部图像530i1和530i2的2个信号区域530s1和530s2不重叠。然而，在该可替换实施例中，2个信号区域530s1和530s2仍可以基于辐射束511和512相对于彼此的相对位置来确定并然后进行对准，但是得到的拼接图像530i具有2个分开的区，即2个信号区域530s1和530s2。该可替换实施例未示出。
在上述实施例中，成像会话仅逐一使用2条辐射束511和512来分别生成场景530的2个局部图像530i1和530i2。通常，成像会话可以逐一使用M条辐射束(M是大于1的整数)来生成场景530的M个局部图像。得到的场景530的M个局部图像可以基于M条辐射束相对于彼此的相对位置来被拼接(即，它们的信号区域被确定并然后进行对准)以形成场景530的拼接图像。上面详细描述了M＝2的情况。
在实施例中，M条辐射束可以重叠成使得对于i＝1、......、M-1，辐射束(i)和辐射束(i+1)共用一些辐射粒子路径。
在实施例中，参照图5A和图5C，辐射束511和512穿过场景530之后都可以完全落入图像传感器490的同一有效区域190内，如图5A和图5C所示。在可替换实施例中，如图5A所示，辐射束511穿过场景530之后可以完全落入有效区域190内，而辐射束512穿过场景530之后可以完全落入图像传感器490的另一有效区域190内(未示出)。
在实施例中，如上所述的局部图像530i1和530i2的拼接不是基于图像传感器490在第一和第二系统布置中相对于彼此的位置。
在上述实施例中，参照图5A至图5B，4个角图像元素Z、Z1、Z2和Z3的确定是基于如下条件：(A)信号区域530sl的2个水平边界线段541a和541b平行于局部图像530i1的图像元素的行；以及(B)信号区域530s1的2个垂直边界线段542a和542b平行于局部图像530i1的图像元素的列。在一般情况下，即使不满足上述条件(A)和(B)，也可以通过如下来确定角图像元素Z：首先(A)确定边界线段541a上的两个图像元素X1和X2(未示出)，以及边界线段542a上的两个图像元素Y1和Y2，然后(B)选择既(i)与X1和X2共线也(ii)与Y1和Y2共线的图像元素作为图像元素Z。图像元素X1、X2、Y1和Y2的确定可以类似于上述图像元素X和Y的确定。在一般情况下，角图像元素Z1、Z2和Z3的确定可以类似于上面刚刚描述的角图像元素Z的确定。在确定矩形信号区域530s1的4个角图像元素Z、Z1、Z2和Z3之后，可以确定矩形信号区域530s1本身。
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：
向同一场景逐一发送M条辐射束(辐射束(i),i＝1、......、M)，M为大于1的整数；
对于i＝1、......、M，在辐射束(i)的辐射穿过所述场景后，用同一图像传感器使用所述辐射束(i)的辐射捕获所述场景的局部图像(i)；以及
拼接所述场景的局部图像(i)，i＝1、......、M，从而得到所述场景的拼接图像，其中，所述拼接是基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1、......、M-1，所述辐射束(i)和所述辐射束(i+1)共用一些辐射粒子路径。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1、......、M，所述辐射束(i)穿过所述场景后完全落入所述图像传感器的有效区域内。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1、......、M，所述辐射束(i)穿过所述场景后完全落入所述图像传感器的同一有效区域内。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，对于i＝1、......、M，当所述图像传感器捕获所述场景的局部图像(i)时，所述图像传感器位于相对于所述场景的位置(i)处，并且其中，所述拼接不是基于所述图像传感器的相对于彼此的位置(i)，i＝1、......、M，。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述拼接局部图像(i)，i＝1、......、M的步骤包括：
对于i＝1、......、M，确定所述局部图像(i)的信号区域(i)；以及
将所述信号区域(i)i＝1、......、M进行对准，从而得到所述场景的拼接图像，其中，所述对准是基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述确定信号区域(i)的步骤包括在所述信号区域(i)的信号区域边界线(i)上确定所述局部图像(i)的多个图像元素。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述信号区域边界线(i)具有矩形形状。
9.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述逐一发送M条辐射束的步骤包括在所述图像传感器捕获所述局部图像(i)，i＝1、......、M时在辐射源与所述场景之间移动掩模，并且
其中，所述掩模包括掩模窗口，从而使得来自所述辐射源的辐射穿过所述掩模窗口后得到所述M条辐射束。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用同一图像传感器捕获的步骤包括在所述图像传感器捕获所述局部图像(i)，i＝1、......、M时相对于所述场景移动所述图像传感器。
11.一种成像系统，包括：
辐射束发生器，被配置为逐一生成朝向同一场景的M条辐射束(辐射束(i)，i＝1、......、M)，M为大于1的整数；以及
图像传感器，被配置为：(A)对于(i)，i＝1、......、M，在辐射束(i)的辐射穿过场景之后，使用所述辐射束(i)的辐射捕获所述场景的局部图像(i)，以及(B)基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置拼接所述场景的局部图像(i)，i＝1、......、M，从而得到所述场景的拼接图像。
12.根据权利要求11所述的成像系统，其中，对于i＝1、......、M-1，所述辐射束(i)和所述辐射束(i+1)共用一些辐射粒子路径。
13.根据权利要求11所述的成像系统，其中，对于i＝1、......、M，所述辐射束(i)穿过所述场景后完全落入所述图像传感器的有效区域内。
14.根据权利要求11所述的成像系统，其中，对于i＝1、......、M，所述辐射束(i)穿过所述场景后完全落入所述图像传感器的同一有效区域内。
15.根据权利要求11所述的成像系统，
其中，对于i＝1、......、M，所述图像传感器被配置为在所述图像传感器捕获所述场景的局部图像(i)时位于相对于所述场景的位置(i)处，并且
其中，所述局部图像(i)，i＝1、......、M的拼接不是基于所述图像传感器的相对于彼此的位置(i)，i＝1、......、M。
16.根据权利要求11所述的成像系统，其中，所述图像传感器被配置为通过以下方式拼接所述场景的局部图像(i)，i＝1、......、M：
对于i＝1、......、M，确定所述局部图像(i)的信号区域(i)，以及
将所述信号区域(i)，i＝1、......、M进行对准，从而得到所述场景的拼接图像，其中，所述对准是基于所述M条辐射束相对于彼此的相对位置。
17.根据权利要求16所述的成像系统，其中，所述信号区域(i)的确定包括在所述信号区域(i)的信号区域边界线(i)上确定所述局部图像(i)的多个图像元素。
18.根据权利要求17所述的成像系统，其中，所述信号区域边界线(i)具有矩形形状。
19.根据权利要求11所述的成像系统，
其中，所述辐射束发生器包括辐射源和包括掩模窗口的掩模，并且
其中，所述掩模被配置为移动并且允许来自所述辐射源的一些辐射穿过所述掩模窗口后得到所述辐射束(i)，i＝1、......、M。
20.根据权利要求11所述的成像系统，其中，所述图像传感器被配置为在所述图像传感器捕获所述局部图像(i)，i＝1，…M时相对于所述场景移动。
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