CN118339850A - 具有降噪功能的成像系统 - Google Patents

Abstract

实施方案包括：将第一脉冲施加到成像阵列的多条栅极线中的第一栅极线；在施加所述第一脉冲的同时将第二脉冲施加到所述多条栅极线中的其他栅极线，所述第二脉冲具有与所述第一脉冲相反的极性；以及在施加所述第一脉冲的同时使用采样电路对耦合到所述第一栅极线的像素进行采样。

Description

具有降噪功能的成像系统

x射线成像系统可以用于响应于入射x射线而生成二维图像或视频。噪声可累积在成像阵列的像素中。虽然诸如相关双采样的各种技术可以降低或消除噪声，但是像素本身中的噪声可能仍然存在。

附图说明

图1A是根据一些实施方案的成像系统的框图。

图1B是图1A的成像系统的像素的框图。

图2是根据一些实施方案的成像系统的操作的流程图。

图3是根据一些实施方案的成像系统的时序图。

图4是两轨读出技术的时序图。

图5是开关读出技术的时序图。

图6是根据一些实施方案的成像系统的重置操作的流程图。

图7是根据一些实施方案的成像系统的操作的流程图。

图8是根据一些实施方案的成像系统的时序图。

图9是根据一些实施方案的成像系统的钳位操作的流程图。

图10A是根据一些实施方案的成像系统的框图。

图10B是图1A的成像系统的电压生成器的框图。

图10C是根据一些实施方案的图10B的滤波器和旁路电路的示例的框图。

图11是根据一些实施方案的补偿电压的生成的流程图。

图12是根据一些实施方案的2D x射线成像系统的框图。

具体实施方式

一些实施方案涉及具有降噪功能的成像系统。x射线检测器(诸如薄膜晶体管(TFT)x射线检测器)中的电子噪声是确定最小可用x射线剂量的主要因素中的一者。用于最大限度地减少电子噪声的前述解决方案主要集中在电荷放大器和模数转换器(ADC)改进、偏置和栅极电压调节以及最大限度地减少成像系统的传感器阵列中的像素和数据线电容。通过将光电二极管层加厚到1微米(μm)以上，降低了像素电容；通过最大限度地减小线宽、使用介电常数较低的层间电介质以及使用高迁移率自对准TFT(如氧化铟镓锌(IGZO))，降低了数据线电容，所述高迁移率自对准TFT可以按照最小设计规则进行制造以最大限度地减小TFT电容。所有这些因素都有助于降低整体电子噪声。

随着高迁移率、最小尺寸自对准TFT和低噪声电荷放大器的发展，在一些IGZO面板中，对整体电子噪声的贡献已减少到大约400至500个电子(e)。在这种电噪声电平下，附加像素噪声与数据线读出噪声处于大致相同电平。最大限度地减少像素噪声对于降低整体电子噪声可能非常重要。像素噪声是主要由像素组件(诸如像素电容器或像素电容)生成的噪声。

常规的读出方案提供来自前一行读出或来自关断当前读出行中的TFT的栅极补偿。这种读出方法补偿在接通每个TFT时产生的栅极导通电荷。结果是暗图像相当平坦、补偿良好。暗图像是当没有x射线入射到像素上时由像素生成的图像。缺点是所述操作集成了两个kTC噪声源，一个kTC来自前一读出帧的像素中剩余的电荷，并且第二kTC来自补偿TFT关闭脉冲(来自图像中的前一行或来自关断当前像素的TFT之后读出)。这种读出操作中的像素噪声约为2kTC的平方根(√2kTC)。对于100μm像素，像素噪声可以为约450e，这可能大致相当于由电荷放大器和数据线电容生成的列噪声。本文描述的操作可以降低像素噪声的影响，从而减少总体电子噪声。kTC噪声(也被称为约翰逊-奈奎斯特噪声、热噪声、约翰逊噪声或奈奎斯特噪声)是由电导体内的电荷载流子(通常是电子)在平衡状态下热搅动生成的电子噪声，无论施加的电压如何，都会发生kTC噪声。kTC是指代玻尔兹曼常数(k)、温度(T)和造成热噪声的电容(C)的缩写。

图1A是根据一些实施方案的成像系统的框图。图1B是图1A的成像系统的像素的框图。参考图1A和图1B，在一些实施方案中，成像系统100包括成像阵列102，所述成像阵列包括多个像素104。每个像素包括传感器105，诸如光电二极管、光电检测器、包括此类装置的电路等。传感器105被配置为将x射线、光或其他光子转换成电荷或电压。闪烁体、直接转换材料或其他x射线转换材料可以是成像阵列102的一部分并且被配置为将入射x射线转换成光子，传感器105可以将所述光子转换成电信号。例如，闪烁体可以包括被配置为将x射线光子转换成可由传感器105检测到的光子的多种材料，诸如碘化铯(CsI)、钨酸镉(CdWO₄)、聚乙烯基甲苯(PVT)、硫氧化钆(Gd₂O₂S；GOS；Gadox)、掺杂铽的硫氧化钆(Gd₂O₂S：Tb)等。直接转换材料可以包括碲化镉(CdTe)、碲化镉锌(CdZnTe或CZT)、硒等。

每个像素104耦合到对应的栅极线106。一行的像素104可以耦合到同一栅极线106；然而，在其他实施方案中，一行的像素104可以耦合到多条栅极线106，一行的像素104的子集可以耦合到同一栅极线106，等。栅极线106耦合到行驱动器108。行驱动器108被配置为将电压施加到栅极线106。下文将描述施加到栅极线106的信号的时序、电压、脉冲等可以减少像素噪声的各种实施方案。每个像素104可通过诸如TFT的开关114选择性地耦合到对应的数据线112。开关114可以响应于对应的栅极线106上的信号。

成像系统100包括采样电路110，所述采样电路被配置为对来自像素104的信号进行采样。采样电路110包括被配置为执行采样的电路，诸如电荷放大器、ADC、采样保持电路等。采样电路110通过数据线112耦合到像素104。

成像系统100包括控制逻辑116。控制逻辑116可以被配置为控制本文描述的各种操作。控制逻辑116可以包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、微控制器、可编程逻辑装置、分立电路、此类装置的组合等。控制逻辑116可以包括用于将控制逻辑116耦合到行驱动器108、采样电路110等以使得控制逻辑116能够控制此类电路的操作的其他电路。

图2是根据一些实施方案的成像系统的操作的流程图。图3是根据一些实施方案的成像系统的时序图。参考图1至图3A，将使用成像系统100作为示例。如图3所示，Reset是施加到采样电路110的重置信号。采样/保持(S/H)Reset是在重置之后但是在像素106耦合到数据线112之前由采样电路110采样的采样重置信号。R1至R3分别表示在周期1至3期间获取的采样重置(R)信号。GL-n-1、GL-n和GL-n+1表示施加到相邻栅极线(GL)106的信号，其中S1至S3(S表示信号/脉冲)表示导通电压脉冲，所述导通电压脉冲将与栅极线106相关联的像素104耦合到相应的数据线112。C1至C3表示施加到在特定周期1至3中未被采样的行的栅极线106的补偿(C)电压脉冲。S/H信号表示在像素106耦合到相应数据线112的同时采样的信号。SHS1至SHS3分别表示来自周期1至3的采样信号。

在周期1期间，在200中，将第一脉冲S1施加到成像阵列102的栅极线106中的第一栅极线GLn-1。在202中，在施加第一脉冲S1的同时将第二脉冲C1施加到其他栅极线GLn和GLn+1。相对于诸如接地的标称电平，第二脉冲C1具有与第一脉冲S1相反的极性。相对于标称电平，第二脉冲C1还可以具有与第一脉冲S1相反的量值。例如，第一脉冲S1可以是约-10至10伏(V)，而第二脉冲C1可以是约-10至约10.1V。在204中，在施加第一脉冲S1的同时使用采样电路110对耦合到第一栅极线GLn-1的像素104进行采样。采样信号由采样信号SHS1表示。

在一些实施方案中，脉冲S1和C1具有相同的周期和时序。脉冲S1由其他栅极线GL-n和GL-n+1上的脉冲C1来补偿。该操作补偿除当前正在被读取的行的栅极线GLn-1之外的其他栅极线106上的TFT导通电荷。在关断栅极线GLn-1上的脉冲S1之前对像素104进行采样。该操作消除了一个kTC噪声源，即，在脉冲S1结束时TFT关断时的kTC噪声。

在一些实施方案中，像素104成行地串联耦合到栅极线106。栅极线106可以被行驱动器108从成像阵列102的一侧驱动。因此，脉冲S1和C1一起沿着栅极线传播。所述传播可以最大限度地减少或消除从成像阵列102的驱动侧到非驱动侧的图像梯度。

在一些实施方案中，噪声等效剂量(NED)的减少可以是约20％或更多。例如，在常规的栅极补偿操作中，噪声量可能为约800e。然而，使用如本文描述的技术可以将电子噪声降低到约700e。该较低噪声转化为NED降低20％。

在一些实施方案中，开关114的阈值电压可以影响暗电平。暗电平是当没有x射线入射到像素104上时像素104的输出。不同的阈值电压可能影响通过开关114传递的电荷。例如，非晶硅(a-Si)晶体管的阈值电压可能会随时间移位。这种阈值电压移位可能会导致暗电平上下移动。IGZO晶体管可能更稳定。诸如辐射稳定性的其他条件也可能导致阈值电压移动，从而影响暗电平。

在一些实施方案中，采样电路110的增益可以相对较高。由于特定操作期间信号较低，因此增益可能会较高。例如，在视频采集期间，可以使用较低剂量的x射线束来限制由患者接收的剂量。尽管已使用视频作为示例，但是在其他操作(包括静态图像操作)中增益可能更高和/或信号可能更低。例如，当通过钢块或管道进行成像时，可以使用高增益。

由于一些操作中的高增益，采样电路110的放大器的整个动态范围的更宽范围可以通过暗电平的变化来获取。补偿电压的漂移可能会增大暗电平的范围。如下文将进一步详细描述的，补偿电压可以是稳定的，并且因此可以减少暗电平的漂移量。

图4是两轨读出技术的时序图。信号可以类似于图3的信号；然而，时序、脉冲、电平等可以不同。采样电路110响应于重置脉冲而被重置，并且重置信号在S/H重置周期期间被采样。对于耦合到将被读取的栅极线106的像素104，栅极线106在前一周期期间被激活，而其他栅极线106保持在标称电压。例如，当读取耦合到栅极线GL-n的像素106时，在周期1中施加脉冲S2。另一行的开关114同时关断。也就是说，栅极线GL-n-1上的脉冲S1被停用，并且栅极线GL-n+1保持在停用状态。像素噪声包括从前一帧关断TFT时像素中存储的kTC的平方根，加上在当前帧中从前一行读出的kTC噪声的第二平方根。有效噪声可能为约2kTC。

图5是开关读出技术的时序图。信号可以类似于图3的信号；然而，时序、脉冲、电平等可以不同。采样电路110可以被重置并且重置信号类似于图3和图4被采样。对于耦合到将被读取的栅极线106的像素104，栅极线106在一个周期期间被脉冲激活，而其他栅极线106被补偿脉冲激活。使用周期1作为示例，栅极线GL-n-1被脉冲S1激活。其他栅极线GL-n和GL-n+1基本上同时被相反的补偿脉冲C1施加脉冲。信号可以被采样为信号SHS1。具体地，信号是在周期1中的脉冲S1结束之后采样的。像素噪声包括从前一帧关断TFT时像素中存储的kTC的平方根，加上在当前帧中从前一行读出的kTC噪声的第二平方根。有效噪声可能为约2kTC。

一些实施方案可以通过不同水平的合并来改进噪声性能。像素合并(通常被称为合并)是在读出期间或之后通过对整个图像中的相邻像素的值求和或求平均来组合所述相邻像素的过程。下表1是2轨操作模式(标准)和3轨操作模式(低噪声)的结果。结果包括电子噪声、灵敏度、噪声等效剂量(NED)和最大线性剂量(MLD)。结果包括从1x1到4x4的像素合并。戈瑞(Gy)是国际单位制(SI)中电离辐射剂量的单位，被定义为每千克(kg)物质吸收一焦耳(J)辐射能量。

图6是根据一些实施方案的成像系统的重置操作的流程图。参考图1A、图1B、图3和图6，在一些实施方案中，操作可以类似于参考图2描述的操作。

在206中，在施加第一脉冲S1之前重置采样电路110。在208中，在重置采样电路110之后并且在施加第一脉冲S1之前，对与耦合到第一栅极线GLn-1的像素104相关联的重置信号R1进行采样。

在一些实施方案中，采样电路110的至少一部分(诸如电荷放大器)可以被配置为对重置信号R1和采样信号SHS1执行模拟减法。结果显著地降低或消除了重置噪声。在一些实施方案中，可以数字方式执行减法。也就是说，信号R1和SHS1两者可以被采样和数字化。结果可以通过减去数字化信号来计算。

采样信号SHS1具有四个分量。第一分量是在集成每个像素104上的x射线信号。第二分量是TFT_On电荷，其从阵列形成固定图案，所述TFT_On电荷可以通过如下所述的偏移校正而移除。第三分量是当每个像素的TFT关断时存储在前一帧的像素上的kTC噪声的像素平方根。第四分量是放大器重置噪声，其可以通过使用重置信号R1的相关双采样或其他类似操作来移除。

正TFT_On电荷相对较大，并且与待测量的负x射线信号电荷的符号相反。为了防止电荷放大器过载，在TFT接通的周期期间，对每个像素施加全局负电荷。对于小型面板，该电荷可以简单地直接施加到每个电荷放大器上的补偿电容器。但是对于其中栅极线RC时间常数成为总TFT导通时间的显著部分(诸如超过约10％)的较大阵列，沿着栅极线的长度无法实现恒定的栅极电压。这会导致从栅极线的驱动端到非驱动端的暗值梯度相对较大。

为了补偿该梯度，使用了一种不同的全局电荷补偿技术，即，对所有其他栅极线施加脉冲以使其电压从正常Gate_Off电压变为更负的栅极补偿电压，通常比Gate_Off低-0.1V。在周期1中，脉冲C1表示该补偿脉冲。补偿脉冲C1沿着栅极线注入负电荷，其遵循与Gate_On脉冲相同的RC延迟，并且因此减小或消除暗图像梯度。

图7是根据一些实施方案的成像系统的操作的流程图。图8是根据一些实施方案的成像系统的时序图。参考图1A、图1B、图7和图8，在一些实施方案中，操作可以类似于关于图2描述的操作。然而，在200'中，第一脉冲被施加到多条栅极线106中的包括第一栅极线106的一组多条相邻栅极线106。

例如，栅极线GL-n-2至GL-n+3是六条相邻的栅极线。在每个周期中，一组栅极线被导通脉冲激活，而其他栅极线被补偿脉冲激活。在周期1中，栅极线GL-n-2和GL-n-1被脉冲S1激活，而其他栅极线GL-n至GL-n+3被补偿脉冲C1激活。在周期2中，栅极线GL-n和GL-n+1被脉冲S2激活，而其他栅极线GL-n-2,GLn-1、GL-n+2和GL-n+3被补偿脉冲C2激活。在周期3中，栅极线GL-n+2和GL-n+3被脉冲S3激活，而其他栅极线GL-n-2至GL-n+1被补偿脉冲C3激活。

使用该操作，当N是大于1的整数时，当像素104以NxN合并模式操作时，可以施加栅极补偿。来自像素噪声的贡献随着N成比例地增加，而来自数据线噪声的贡献随着N的平方根成比例地增加。通过本文描述的操作减少像素噪声的贡献的效果通过像素合并而得到改进。在2x2合并中，噪声等效剂量(NED)可能会减少约25％。通过3x3合并，NED可能会减少约30％。对于较大的N，所述改进可能会增加。

图9是根据一些实施方案的成像系统的钳位操作的流程图。钳位电路(也被称为钳位器或钳位电路)会将波形的上限或下限绑定到固定电平，诸如固定直流(DC)电的固定DC电压电平。钳位是指将波形设定为指定的DC电压电平。参考图1A、图1B和图9，在一些实施方案中，操作可以类似于关于图2描述的操作。然而，在212中，采样电路的输出可能被钳位。在特定示例中，电荷放大器可以包括使用内置钳位电路(例如，二极管钳位)的缺陷抑制操作。

然而，在3轨操作中，正栅极脉冲可以触发电荷放大器的钳位电路并抑制期望像素电荷的测量，特别是抑制每行的驱动端(即，更靠近行驱动器108的端部)上的期望像素电荷的测量。为了降低或消除这种影响，在210中，可以选通对采样电路的输出的钳位以在第一脉冲开始之后进行操作。例如，在已施加第一脉冲S1之后，钳位电路可以被选通以操作约1微秒(μs)。在这样做时，电荷放大器可能能够在不过载的情况下测量整个面板上的像素电荷。

图10A是根据一些实施方案的成像系统的框图。图10B是图1A的成像系统的电压生成器的框图。参考图10A和图10B，在一些实施方案中，系统100'可以类似于图1A的系统100。然而，系统100'包括电压生成器1000。电压生成器1000被配置为生成用于补偿脉冲的电压。

电压生成器1000可以包括电压源1002、滤波器1004和旁路电路1006。电压源1002可以包括用于响应于来自控制逻辑116的电压控制信号而生成不同电压的各种电路。例如，电压源1002可以包括直流到直流(DC到DC)转换器、升压电路等。在一些实施方案中，电压源1002可以包括高精度数模转换器(DAC)。在一些实施方案中，DAC被配置为生成补偿电压。在其他实施方案中，DAC可以被配置为生成可调偏移电压，所述可调偏移电压被添加到基准电压以生成补偿电压。可调偏移电压可以在约0伏(V)至约-0.5V的范围内调整。然而，在其他实施方案中，偏移电压的范围可以不同。基准电压可以包括例如开关114的关断电压。可以使用公差为+/-0.1％或更小的高精度电阻器将可调偏移电压添加到基准电压。使用高精度电阻器和高精度DAC，可以减少成像系统100'之间的可变性。

生成的补偿电压可以由滤波器1004进行滤波。在一些实施方案中，滤波器1004包括低通滤波器。补偿电压可能需要相对稳定。不太稳定的补偿电压可能会引入暗电平漂移。在一些实施方案中，滤波器1004的截止频率可以小于约1Hz。

在一些实施方案中，为了最大限度地增大动态范围，阵列102的平均暗电平应被控制为尽可能低，而不引起整个图像欠流。对补偿电压的微调可能有助于控制平均暗电平。

在一些实施方案中，补偿电压可以针对不同的操作模式而改变。

图10C是根据一些实施方案的图10B的滤波器和旁路电路的示例的框图。旁路电路1006可以包括开关1006a。滤波器1004可以包括以低通配置耦合在一起的电阻器R和电容器C。开关1006a可以与滤波器1004并联耦合，并且具体地与电阻器R并联耦合。因此，当开关1006a断开时，电路充当低通滤波器。当开关1006a闭合时，电路响应更灵敏，从而充当电容性负载。

图11是根据一些实施方案的补偿电压的生成的流程图。参考图10A、图10B和图11，在一些实施方案中，在模式切换之后，可以使用不同的新补偿电压。模式切换可以包括成像系统100'的操作中的各种改变。例如，模式切换可以包括设置的改变、增益的改变、分辨率的改变、合并的改变、放大器上的反馈电容的改变等。在特定示例中，医生可以在平移成像系统100'的同时使用低剂量x射线。当发现感兴趣区域时，可以切换成像系统100'的操作以诸如通过改变增益适应更高的剂量。

在一些实施方案中，补偿脉冲被施加到多条栅极线106。当在模式切换期间改变电压、改变合并水平等时，这些栅极线的组合电容给电压生成器1000带来显著的负载。该负载可能会导致稳定时间相对较长。具体地，补偿脉冲可能需要一定量的稳定性以减少或消除暗电平的漂移。这种稳定性可能达到微伏(μV)量级。滤波器1004可以具有显著的时间常数τ。可能需要τ的倍数，诸如10τ至15τ，才能实现期望稳定性。这可能会导致稳定时间大约为20秒至30秒。

如果单独使用滤波器1004，则稳定时间量可能太长。然而，使用本文所述的旁路电路1006可以允许减少稳定时间。例如，稳定时间可以减少到小于100毫秒(ms)至400ms。旁路电路1006可以被配置为绕过滤波器1004以接近新的期望电压或适应变化的负载而不会导致滤波器1004滞后。旁路电路1006可以被禁用并且滤波器1004可以恢复正常操作。

在特定示例中，在1100中的正常操作期间，可以在1100中生成补偿电压。补偿电压可以在1102中由滤波器1004进行滤波。该操作可以继续，直到在1104中发生模式切换。

如果在1104中已发生模式切换，则可以在1106中改变补偿电压。例如，控制逻辑116可以被配置为通过改变DAC的设定点来控制电压源1002生成不同电压。在其他实施方案中，由于模式切换而导致的负载状况的变化可能导致补偿电压发生瞬态变化。也就是说，补偿电压可能不会变化，但是负载发生变化，导致补偿电压发生瞬态变化。

滤波器1004可能需要相对较长的时间来稳定在期望补偿电压。为了减少稳定时间，可以在1108中禁用滤波。例如，旁路电路1106可以包括一个或多个开关或晶体管。当接通时，晶体管可以绕过滤波器1104的电阻元件。例如，晶体管可以并联耦合到电阻器，使得电容器、电感器或其他元件可以更快地达到稳态。如上文关于图10C描述的，滤波器1004的电阻器可以被绕过。在一些实施方案中，滤波器的所有电阻器都可以被绕过；然而，在其他实施方案中，可以绕过少于全部的电阻器。

在1110中，所述过程可以等待，直到已经发生状况。在一些实施方案中，状况可以包括经过一定的时间量，诸如50ms至200ms。在其他实施方案中，状况可以是由电压源1002提供的电流下降到阈值以下。在其他实施方案中，状况可以是电压在补偿电压的一定百分比内、距补偿电压在绝对量内(诸如1mV至10mV)等。

在1112中，在状况已发生之后，启用滤波。例如，可以禁用旁路电路1006。在一些实施方案中，与电阻器并联的晶体管可以被关断。在1100中生成新电压和在1102中对电压进行滤波可以继续进行。相对于单独使用滤波器1004的时间，可以减少稳定滤波后的电压的时间。

在一些实施方案中，1110中的状况可以基于系统100'的配置数据。暗电平图像(即，在没有入射x射线的情况下生成的图像)可以指示补偿电压的稳定性。可以执行其中在模式切换之后定期获得暗图像的校准过程。一旦暗电平已经稳定，就可以基于稳定暗电平所经过的时间来确定用作1110中的状况的时间。

该操作可以允许补偿阵列间变化，诸如由于制造、温度、TFT老化等引起的变化。作为正常暗偏移校准的一部分，可以通过测量暗电平来定期执行校准过程。在对暗帧求平均之前，可以测量平均暗电平。栅极补偿DAC设置可以被动态地调整以强制暗电平的均值与针对特定操作模式编程的目标值相匹配。在一些实施方案中，该操作可以仅使用几个帧，诸如1帧至4帧。然后，可以进行正常的暗电平校准。在该操作期间，可以启用旁路电路1006以增大改变补偿电压的操作的速度。

图12是根据一些实施方案的2D x射线成像系统的框图。2D x射线成像系统1200包括x射线源1202和检测器1210。检测器1210可以包括如上所述的成像系统100、100’等。x射线源1202相对于检测器1210而设置，使得可以生成穿过样本1222并且由检测器1210检测的x射线1220。在一些实施方案中，检测器1210是医学成像系统的一部分。在其他实施方案中，2D x射线成像系统1200可以包括便携式车辆扫描系统作为货物扫描系统的部分。

一些实施方案包括一种方法，所述方法包括：将第一脉冲施加到成像阵列102的多条栅极线GL 106中的第一栅极线GL 106；在施加第一脉冲的同时将第二脉冲施加到多条栅极线GL 106中的其他栅极线GL 106，所述第二脉冲具有与所述第一脉冲相反的极性；在施加第一脉冲的同时使用采样电路110对耦合到第一栅极线GL 106的像素104进行采样。

在一些实施方案中，所述方法还包括在施加第一脉冲之前重置采样电路110。

在一些实施方案中，所述方法还包括在重置采样电路110之后并且在施加第一脉冲之前对与耦合到第一栅极线GL 106的像素104相关联的重置信号进行采样。

在一些实施方案中，所述方法还包括将第一脉冲施加到多条栅极线GL 106中的包括第一栅极线的一组多条相邻的栅极线GL 106；其中其他栅极线GL 106不包括所述一组多条相邻的栅极线。

在一些实施方案中，所述方法还包括对采样电路110的输出进行钳位。

在一些实施方案中，所述方法还包括选通对采样电路110的输出的钳位以在第一脉冲开始之后进行操作。

在一些实施方案中，所述方法还包括生成第二脉冲的电压；以及对第二脉冲的电压进行滤波。

在一些实施方案中，所述方法还包括在成像阵列的模式改变之后绕过对第二脉冲的电压的滤波。

在一些实施方案中，所述方法还包括禁用对第二脉冲的电压的滤波的绕过。

在一些实施方案中，所述方法还包括在成像阵列102的模式改变持续预定时间之后绕过对第二脉冲的电压的滤波。

在一些实施方案中，所述方法还包括测量成像阵列102的暗电平；以及基于所述暗电平设定第二脉冲的电压。

一些实施方案包括一种系统，所述系统包括：成像阵列102，所述成像阵列包括多个像素104；行驱动器108，所述行驱动器被配置为将电压施加到成像阵列102的多条栅极线GL 106；采样电路110，所述采样电路被配置为对来自成像阵列102的像素104的信号进行采样；控制逻辑116，所述控制逻辑耦合到行驱动器108和采样电路110，其中控制逻辑116被配置为：控制行驱动器108以将第一脉冲施加到多条栅极线中的第一栅极线GL 106；控制行驱动器108以在施加第一脉冲的同时将第二脉冲施加到多条栅极线GL 106中的其他栅极线GL106，所述第二脉冲具有与所述第一脉冲相反的极性；以及控制采样电路110以在施加第一脉冲的同时对耦合到第一栅极线GL 106的像素104进行采样。

在一些实施方案中，控制逻辑116还被配置为：在施加第一脉冲之前重置采样电路110。

在一些实施方案中，控制逻辑116还被配置为：在重置采样电路110之后并且在施加第一脉冲之前，控制采样电路110对与耦合到第一栅极线GL 106的像素104相关联的重置信号进行采样。

在一些实施方案中，控制逻辑116还被配置为：控制行驱动器108以将第一脉冲施加到多条栅极线GL 106中的包括第一栅极线的一组多条相邻的栅极线GL 106；其中其他栅极线GL 106不包括所述一组多条相邻的栅极线GL 106。

在一些实施方案中，控制逻辑116还被配置为：对采样电路110的输出进行钳位；并且选通对采样电路110的输出的钳位以在第一脉冲开始之后进行操作。

在一些实施方案中，所述系统还包括：电压生成器，所述电压生成器被配置为生成第二脉冲的电压；以及滤波器，所述滤波器被配置为对第二脉冲的电压进行滤波，其中控制逻辑116还被配置为：在成像阵列102的模式改变之后绕过滤波器；并且禁用滤波器的绕过。

在一些实施方案中，控制逻辑116还被配置为：测量成像阵列102的暗电平；并且基于所述暗电平设定第二脉冲的电压。

一些实施方案包括一种系统，所述系统包括：用于将第一脉冲施加到成像阵列的多条栅极线中的第一栅极线的装置；用于在施加所述第一脉冲的同时将第二脉冲施加到所述多条栅极线中的其他栅极线的装置，所述第二脉冲具有与所述第一脉冲相反的极性；用于在施加所述第一脉冲的同时对耦合到所述第一栅极线的像素进行采样的装置。

用于将第一脉冲施加到成像阵列的多条栅极线中的第一栅极线的装置的示例包括控制逻辑116、行驱动器108等。用于在施加第一脉冲的同时将第二脉冲施加到多条栅极线中的其他栅极线的装置的示例包括控制逻辑116、行驱动器108等。用于在施加第一脉冲的同时对耦合到第一栅极线的像素进行采样的装置的示例包括采样电路110、控制逻辑116、数据线112等。

在一些实施方案中，所述系统还包括：用于生成第二脉冲的电压的装置；用于对第二脉冲的电压进行滤波的装置；以及用于在成像阵列的模式改变之后绕过对第二脉冲的电压的滤波的装置。

用于生成第二脉冲的电压的装置的示例包括电压生成器1000、电压源1002、控制逻辑116等。用于对第二脉冲的电压进行滤波的装置的示例包括滤波器1004等。用于在成像阵列的模式改变之后绕过对第二脉冲的电压的滤波的装置的示例包括旁路1006、控制逻辑116等。

尽管上文已经描述了用于执行特定功能的装置的特定示例，但是在其他实施方案中，可以通过本文所述的其他装置来执行特定功能。

虽然已经根据特定实施方案描述了结构、装置、方法和系统，但本领域普通技术人员将容易地认识到，对特定实施方案的许多变化是可能的，并且因此，任何变化应被视为在本文所公开的精神和范围内。因此，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可做出许多修改。

随附于此本书面公开的权利要求据此明确地并入本书面公开中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施方案。本公开包括独立权利要求与其从属权利要求的所有变换形式。此外，能够从随后的独立权利要求和从属权利要求推导的额外实施方案也明确并入本书面描述中。这些额外实施方案通过用短语“如以权利要求[x]开始并以紧接在给定从属权利要求之前的权利要求结尾的权利要求中任一项”替换所述给定从属权利要求的从属关系来确定，其中加括号的项“[x]”用最近叙述的独立权利要求的编号替换。例如，对于以独立权利要求1开始的第一权利要求组，权利要求4可从属于权利要求1和3中的任一项，其中这些单独的从属关系产生两个不同的实施方案；权利要求5可从属于权利要求1、3或4中的任一项，其中这些单独的从属关系产生三个不同的实施方案；权利要求6可从属于权利要求1、3、4或5中的任一项，其中这些单独的从属关系产生四个不同的实施方案；以此类推。

关于特征或要素的术语“第一”的权利要求的叙述并不一定意味着存在第二个或另外的这种特征或要素。根据35U.S.C§112(f)，以手段加功能格式具体列举的要素(如果有的话)旨在解释为涵盖本文描述的相应结构、材料或行为及其等同物。要求保护专有性质或特权的本发明的实施方案定义如下。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：

将第一脉冲施加到成像阵列的多条栅极线中的第一栅极线；

在施加所述第一脉冲的同时将第二脉冲施加到所述多条栅极线中的其他栅极线，所述第二脉冲具有与所述第一脉冲相反的极性；

在施加所述第一脉冲的同时使用采样电路对耦合到所述第一栅极线的像素进行采样。

2.如权利要求1所述的方法，其还包括：

在施加所述第一脉冲之前重置所述采样电路。

3.如权利要求2所述的方法，其还包括：

在重置所述采样电路之后并且在施加所述第一脉冲之前，对与耦合到所述第一栅极线的所述像素相关联的重置信号进行采样。

4.如权利要求1所述的方法，其还包括：

对所述采样电路的输出进行钳位。

5.如权利要求4所述的方法，其还包括：

选通对所述采样电路的所述输出的钳位以在所述第一脉冲开始之后进行操作。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其还包括：

生成所述第二脉冲的电压；以及

对所述第二脉冲的所述电压进行滤波。

7.如权利要求6所述的方法，其还包括：

在所述成像阵列的模式改变之后绕过对所述第二脉冲的所述电压的滤波。

8.如权利要求7所述的方法，其还包括：

禁用对所述第二脉冲的所述电压的所述滤波的绕过。

9.如权利要求6所述的方法，其还包括：

在所述成像阵列的模式改变持续预定时间之后绕过对所述第二脉冲的所述电压的滤波。

10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其还包括：

将所述第一脉冲施加到所述多条栅极线中的包括所述第一栅极线的一组多条相邻栅极线；

其中所述其他栅极线不包括所述一组多条相邻栅极线。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其还包括：

测量所述成像阵列的暗电平；以及

基于所述暗电平设定所述第二脉冲的电压。

12.一种系统，其包括：

成像阵列，所述成像阵列包括多个像素；

行驱动器，所述行驱动器被配置为将电压施加到所述成像阵列的多条栅极线；

采样电路，所述采样电路被配置为对来自所述成像阵列的所述像素的信号进行采样；

控制逻辑，所述控制逻辑耦合到所述行驱动器和所述采样电路，其中所述控制逻辑被配置为：

控制所述行驱动器以将第一脉冲施加到所述多条栅极线中的第一栅极线；

控制所述行驱动器以在施加所述第一脉冲的同时将第二脉冲施加到所述多条栅极线中的其他栅极线，所述第二脉冲具有与所述第一脉冲相反的极性；以及

控制所述采样电路以在施加所述第一脉冲的同时对耦合到所述第一栅极线的像素进行采样。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为：

在施加所述第一脉冲之前重置所述采样电路。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为：

控制所述采样电路以在重置所述采样电路之后并且在施加所述第一脉冲之前对与耦合到所述第一栅极线的所述像素相关联的重置信号进行采样。

15.如权利要求12至14中任一项所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为：

控制所述行驱动器以将所述第一脉冲施加到所述多条栅极线中的包括所述第一栅极线的一组多条相邻栅极线；

其中所述其他栅极线不包括所述一组多条相邻栅极线。

16.如权利要求12至15中任一项所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为：

对所述采样电路的输出进行钳位；以及

选通对所述采样电路的所述输出的钳位以在所述第一脉冲开始之后进行操作。

17.如权利要求12至16中任一项所述的系统，其还包括：

电压生成器，所述电压生成器被配置为生成所述第二脉冲的电压；以及

滤波器，所述滤波器被配置为对所述第二脉冲的所述电压进行滤波，

其中所述控制逻辑还被配置为：

在所述成像阵列的模式改变之后绕过所述滤波器；并且

禁用所述滤波器的绕过。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为：

测量所述成像阵列的暗电平；并且

基于所述暗电平设定所述第二脉冲的电压。

19.一种系统，其包括：

用于将第一脉冲施加到成像阵列的多条栅极线中的第一栅极线的装置；

用于在施加所述第一脉冲的同时将第二脉冲施加到所述多条栅极线中的其他栅极线的装置，所述第二脉冲具有与所述第一脉冲相反的极性；

用于在施加所述第一脉冲的同时对耦合到所述第一栅极线的像素进行采样的装置。

20.如权利要求19所述的系统，其还包括：

用于生成所述第二脉冲的电压的装置；

用于对所述第二脉冲的所述电压进行滤波的装置；以及

用于在所述成像阵列的模式改变之后绕过对所述第二脉冲的所述电压的滤波的装置。