KR20220106769A - 메모리 효과를 가지는 방사선-감지 요소를 사용한 이미지 캡쳐 - Google Patents

Abstract

이미지를 캡쳐하기 위한 방법은 이미지를 캡쳐하기 위하여 사용되는 매트릭스(10a)의 감지 요소들(1)의 메모리 효과를 적어도 부분적으로 정정하는 것이 가능해지게 한다. 정정 이미지는 캡쳐된 신규 원시 이미지로부터, 상기 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 이전 원시 이미지의 일부를 감산함으로써 형성된다. 이러한 방법은 시간에 대한 일차 전달 함수를 가지는 감지 요소, 예컨대 볼로미터 또는 마이크로볼로미터에 대해서 특히 적절하다. 메모리 효과를 정정하면, 전달 함수를 개선하는 것 및/또는 장면 요소들이 이동할 때에 이미지 내에 존재하는 테일 효과(tail effect)를 감소하는 것이 가능해지게 된다.

Description

메모리 효과를 가지는 방사선-감지 요소를 사용한 이미지 캡쳐

본 발명은 메모리 효과를 나타내는 감지 요소를 사용하여 이미지를 캡쳐하기 위한 방법, 및 이러한 방법을 구현하는 이미지 센서에 관한 것이다.

감지하는 방사선의 타입 및 이미지를 캡쳐하기 위한 그들의 동작 모드에 따라서 달라지는 매우 다양한 이미지 센서가 존재한다.

본 명세서에서, 방사선이란 장면으로부터 유래하고 이미지 센서에 도달함으로써 장면의 이미지가 센서에 의해 캡쳐될 수 있게 할 수 있는 모든 타입의 외부 신호를 의미하는 것으로 이해될 것이고, 각각의 이미지는 매트릭스 내에 배열된 이미지의 포인트들로 각각 지정된 세기 값들의 세트의 형태로 존재한다. 특히, 방사선은 임의의 파장 범위, 특히 X-선, 자외선, 가시광, 근적외선, 및 소위 열적외선 범위에 있는 전자기 방사선일 수 있다. 이것은 특히 초음파의 필드에 속하는 음향 방사선일 수도 있다.

이미지 센서는 감지 요소에 의해 수광된 방사선의 세기에 따라서 변하는 검출 신호를 각각 생성할 수 있는 감지 요소들의 매트릭스를 포함한다. 그러면, 이미지의 포인트 및 이미지 센서의 감지 요소 사이에 일대일 대응성이 존재할 수 있다.

제 1 타입의 이미지 센서의 경우, 검출 신호의 획득은 일반적으로 누산 기간(accumulation period)이라고 불리는 결정된 지속기간 동안에 각각의 감지 요소를 장면으로부터 유래되는 방사선에 노출시킴으로써 생성된다. 그 다음에, 누산 기간 동안에 감지 요소 내에서 방사선에 의해 생성된 검출 신호가 전용 회로에 의해서 판독된다. 그러면, 이미지를 캡쳐하기 위해서 수행되는 검출 신호의 판독과 후속 이미지를 캡쳐하는 것에 전속되는 새로운 누산 기간의 시작 사이에서 감지 요소가 리셋된다. 이러한 리셋은 연속적으로 캡쳐된 이미지들이 별개의 누산 기간들에 대응하도록 보장한다. 본 발명은 이러한 제 1 타입의 감지 요소 또는 이미지 센서에 관련되지 않는다.

본 발명은, 그에 대한 각각의 감지 요소가 이러한 감지 요소에 의해서 수광되는 방사선에 의존하는 가변 순시 상태를 가질 수 있는 이미지 센서에 관련된다. 이러한 제 2 타입의 센서가 있으면, 이미지는 센서 매트릭스의 감지 요소들의 각각의 순시 상태의 특성인 읽기 값에 의해서 캡쳐된다. 각각의 감지 요소의 리셋이 가능하지 않거나 두 개의 연속적으로 캡쳐된 이미지들 사이에서 구현되지 않는 것이 흔하다. 이러한 경우에, 이미지를 캡쳐하기 위해서 각각의 감지 요소로부터 판독되는 검출 신호는 판독 시간에 이러한 감지 요소에 의해 수광되는 이러한 감지에만 의존하는 것이 아니라, 동일한 감지 요소에 의해 이전에 수광된 방사선에도 의존할 수 있다. 다르게 말하면, 판독되는 검출 신호는 판독 시간에 이르기까지 감지 요소에 의해 연속적으로 수광된 방사선 세기들의 조합의 결과이다. 이러한 효과는 일반적으로 당업자들이 "메모리 효과"라고 부르고, 이러한 메모리 효과 때문에 각각의 캡쳐된 이미지는 연속적으로 발생된 바 있는 장면 상태들의 조합으로부터 얻어진다. 장면이 시간이 지남에 따라서 변하는 경우, 메모리 효과는 이미지 품질에 열화를 초래하고, 이것은 장면 내의 패턴의 성질 및 이러한 패턴 중 일부의 움직임에 의존하여 다른 형태로 나타날 수 있다. 특히, 제 2 타입의 이미지 센서의 감지 요소의 메모리 효과는 이미지 콘트라스트의 감소, 장면의 움직이는 요소에 영향을 주는 테일 효과(tail effect) 등의 형태로 나타날 수 있다.

두 개의 연속적인 이미지들이 캡쳐된 순간들 사이에 매트릭스 센서의 감지 요소들 중 적어도 하나에 소거(erasing) 시퀀스를 적용하는 것을 포함하는 방법들이 이러한 메모리 효과를 감소시키기 위해서 개발되어 왔다. 이러한 소거 시퀀스는, 가끔 열화(thermalization) 회로라고 불리는 전용 전자 회로에 의해서 적용된다. 이러한 방법은 이미지 센서의 감지 요소에 작용한다는 점에서 하드웨어-기반이다.

메모리 효과를 감소시키기 위해서 다른 방법도 개발되어 왔다. 이들은 소프트웨어-기반이고, 감지 요소의 연속적인 판독으로부터 바로 얻어진 다수의 원시 이미지를 서로 조합하는 것으로 이루어진다. 매트릭스 또는 스칼라 계수가 콘볼루션 및/또는 선형 조합을 통해서 시간 필터링 함수를 생성하기 위해서 사용된다. 하지만, 이러한 계수를 결정하는 것은 어려운 과정이고, 이미지 내에 포함되는 정보가 감소되게 할 수 있고, 및/또는 이미지 노이즈를 증폭할 수 있다. 더욱이, 이러한 필터링 동작은 이미지 센서의 감지 요소의 메모리 효과를 정정하기 위해 특별히 적응되지 않는다. 그러면, 결과적으로 얻어지는 정정이 메모리 효과에 대해서 최적이 아니게 된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 앞서 제시된 제 2 타입의 이미지 센서에 대한 메모리 효과에 의해서 초래되는 이미지 열화를 감소시키는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 이미지 센서의 전달 함수를 개선하고 및/또는 장면의 요소들이 이동할 때에 요소 내에 존재하는 테일 효과를 감소시키는 것이다.

이러한 목적 또는 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 양태는 다수의 이미지들이 감지 요소의 동일한 매트릭스를 사용하여 연속적으로 캡쳐되고, 각각의 감지 요소는 상기 감지 요소의 원시 검출 신호)가 상기 원시 검출 신호가 판독된 판독 시간에 상기 감지 요소에 의해 수광된 방사선량 뿐만 아니라 상기 판독 시간 이전에 상기 감지 요소에 의해 수광된 방사선량에도 의존하게 하는 메모리 효과를 나타내는, 이미지를 캡쳐하기 위한 방법을 제안한다.

본 발명에 따르면, 메모리 효과에 대해서 적어도 부분적으로 정정된, 정정 이미지라고 불리는 이미지를 형성하기 위하여, 이미지 포인트 세기 값이 상기 매트릭스의 감지 요소들 각각에 별개로 지정되고, 상기 이미지 포인트 세기 값은 신규 원시 이미지라고 불리는 새로 캡쳐된 이미지에 대해 판독된 감지 요소의 원시 검출 신호와 이전 원시 이미지라고 불리는, 상기 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 다른 이미지에 대해 판독된 동일한 감지 요소의 원시 검출 신호의 일부 사이의 차분에 비례한다.

이러한 정정 덕분에, 감지 요소로부터 판독된 원시 검출 신호로부터 구성된 각각의 원시 이미지에 대하여, 감지 요소의 메모리 효과에 의해 초래되는 이미지 열화가 이미지 포인트 세기 값으로부터 구성된 정정 이미지 내에서 감소된다. 이전 원시 이미지는 메모리 효과 콘텐츠의 적어도 일부를 평가하기 위하여 사용되고, 메모리 효과 콘텐츠의 이러한 부분이 각각의 감지 요소에 대하여 별개로, 신규 원시 이미지의 콘텐츠로부터 감산된다. 그러면, 결과적으로 얻어지는 정정 이미지는 주로 원시 이미지의 두 판독 시간들 사이에서 각각의 감지 요소에 의해 수광된 방사선에 대응한다.

감지 요소 내에서 판독되는 원시 검출 신호로부터 구성된 원시 이미지 대신에 본 발명에 따라서 계산된 이미지 포인트 세기 값으로부터 구성된 이미지를 사용하는 것으로 이루어지는 메모리 효과의 이러한 정정은, "신규(new)" 및 "이전(prior)" 원시 이미지가 감지 요소의 판독 시간들 사이에서 짧은 지속기간으로 캡쳐되는 경우에 더 효율적이다. 이러한 목적을 위하여, 다수의 이전 원시 이미지가 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 경우에, 정정 이미지에 대한 이미지 포인트 세기 값을 계산하기 위하여 사용되는 것은, 바람직하게는 원시 이미지의 캡쳐의 시간순에 있어서 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 이전 원시 이미지 중 마지막 것이 될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 정정 이미지를 형성하기 위해서 상기 감지 요소들 각각에 지정된 이미지 포인트 세기 값은, 신규 원시 이미지에 대해 판독된 감지 요소의 원시 검출 신호, 및 이전 원시 이미지에 대해 판독된 동일한 감지 요소의 원시 검출 신호에 exp(-Δ/τ)를 곱한 결과 사이의 차분에 비례할 수 있다. exp(.)는 지수 함수를 나타내고, τ는 상기 감지 요소의 특성 응답 시간이며, Δ는 상기 신규 원시 이미지 및 상기 이전 원시 이미지 각각에 대한 상기 감지 요소의 판독 시간들 사이의 0이 아닌 지속기간이다. 정정 이미지를 생성하기 위해서 신규 원시 이미지 및 이전 원시 이미지를 이렇게 조합하는 것은, 각각의 감지 요소의 동작이 시간에 대한 일차 전달 함수에 대응하는 경우에 훨씬 더 적합할 수 있거나, 시간에 대한 이러한 일차 전달 함수에 의해서 근사적으로 기술될 수 있다. 본 발명의 콘텍스트에서, 방사선-감지 요소의 f(s)로 표시되는 전달 함수는 입사 방사선에 응답하여 감지 요소에 의해 생성된 원시 검출 신호의 라플라스 변환을 입사 방사선의 세기의 라플라스 변환으로 나눈 몫이다. 다르게 말하면: f(s)=A_d(s)/A_R(s)이고, 여기에서 s는 라플라스 변수를 나타내고, f는 감지 요소의 전달 함수이며, A_R은 감지 요소에 입사하는 방사선의 세기의 라플라스 변환을 나타내고, A_d는 감지 요소에 의해 생성된 원시 검출 신호의 라플라스 변환을 나타낸다. 이러한 전달 함수는 다음의 형태인 경우에는 시간에 대해서 일차라고 말한다:

, 여기에서 G는 이득 계수이고 τ는 특성 응답 시간이며, 이들은 각각의 감지 요소에 대해서 고정된다. 본 발명의 바람직한 실시형태에 의해 제공되는 메모리 효과 정정은 시간에 대한 일차 전달 함수를 가지는 감지 요소에 대해서 특히 적절하다. 하지만, 이것은 메모리 효과의 부분적인 정정을 제공함으로써, 시간에 대한 일차 전달 함수를 가지지 않는 감지 요소에 대해서도 효과적이다.

본 발명의 이러한 바람직한 실시형태의 경우, 정정 이미지를 형성하기 위해서 각각의 감지 요소에 지정된 이미지 포인트 세기 값은, 신규 원시 이미지에 대해 판독된 감지 요소의 원시 검출 신호, 및 이전 원시 이미지에 대해 판독된 동일한 감지 요소의 원시 검출 신호에 exp(-Δ/τ)를 곱한 결과 사이의 차분을 [1 - exp(-Δ/τ)]로 나눈 결과에 비례할 수 있다. [1 - exp(-Δ/τ)]로 나누면 특히 정정 이미지의 세기의 감쇠를 피할 수 있고, 이것은 신규 원시 이미지 및 이전 원시 이미지에 대한 각각의 판독 시간들 사이의 지속기간 Δ가 짧은 경우에 훨씬 더 클 수 있다. 선택적으로, 메모리 효과가 정정된 이미지의 이미지 포인트 세기 값의 스케일을 조절하기 위하여, 1/[1 - exp(-Δ/τ)]에 추가하여 추가적 비례 인자가 적용될 수 있다. 이러한 추가적 비례 인자는 신규 원시 이미지 및 이전 원시 이미지에 대한 각각의 판독 시간들 사이의 지속기간 Δ에도 의존하지 않고 특성 응답 시간 τ에도 의존하지 않는다는 점에서 상수일 수 있다.

앞서 언급된 바람직한 실시형태를 포함하는 본 발명의 다양한 실시형태에서, 다음의 추가 피쳐 중 적어도 하나가, 그 자체로 또는 이들 중 일부를 함께 조합함으로써 선택적으로 재현될 수 있다:

- 신규 원시 이미지 및 이전 원시 이미지에 대한 동일한 감지 요소 각각의 개별적인 판독 시간들 사이의 지속기간 Δ가 이러한 감지 요소의 특성 응답 시간 τ보다 적을 수 있다;

- 신규 원시 이미지 및 이전 원시 이미지에 대한 동일한 감지 요소 각각의 판독 시간들 사이의 지속기간 Δ 이러한 감지 요소의 특성 응답 시간 τ의 0.02 배 내지 0.2 배 사이일 수 있다;

- 각각의 감지 요소는 볼로미터 또는 마이크로볼로미터, 열전기쌍더미, 파이로전기 센서, 강유전체 센서, 또는 열변형성 마이크로레버 센서일 수 있다;

- 매트릭스의 감지 요소는 적외선, 특히 열적외선, x-선, 사운드 방사선, 특히 초음파 방사선 등을 포함하는 전자기 방사선에 대해 감도를 가질 수 있다;

- 특성 응답 시간 τ의 동일한 값이 매트릭스의 모든 감지 요소에 대해서 공통일 수 있다;

- 이러한 방법은 특성 응답 시간 τ가 매트릭스의 감지 요소들 각각에 대해서 별개로 결정되는 예비 단계를 포함할 수 있다. 그러면, 감지 요소들 각각에 대해서 이렇게 결정된 특성 응답 시간 τ의 값은 정정 이미지를 형성하기 위해서 이것에 귀속된 이미지 포인트 세기 값을 계산하기 위하여 사용될 수 있다;

- 각각의 정정 이미지는 신규 원시 이미지 및 이러한 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 이전 원시 이미지를 포함하는 원시 이미지들의 쌍으로부터 형성될 수 있다. 그러면, 연속적인 정정 이미지를 형성하기 위하여 사용되는 원시 이미지들의 쌍은 서로 소(disjoint)이고, 인터레이싱되지 않으며, 시간적으로 연속적일 수 있다; 그리고

- 다수의 정정 이미지는 동일한 신규 원시 이미지를 신규 원시 이미지 이전에 연속적으로 캡쳐된 다수의 이전 원시 이미지와 조합함으로써 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 각각의 정정 이미지는 각각의 감지 요소에 관련된 지속기간 Δ 동안에, 신규 원시 이미지 및 이러한 정정 이미지를 형성하기 위하여 사용된 이전 원시 이미지 각각에 대한 이러한 감지 요소의 판독 시간들 사이의 차분을 사용함으로써 획득된다. 그러면, 이러한 방식으로 획득된 정정 이미지들을 비교함으로써 테일 효과의 점진적 감소가 관찰될 수 있다. 테일 효과의 이러한 감소는, 이미징된 장면의 움직이고 있는 특정 요소의 이동 속도를 평가할 수 있게 할 수 있다.

본 발명의 제 2 양태는,

- 감지 요소의 매트릭스 - 각각의 감지 요소는 상기 감지 요소로부터 판독되는 원시 검출 신호가, 상기 원시 검출 신호가 판독된 판독 시간에 상기 감지 요소에 의해 수광된 방사선량 뿐만 아니라 상기 판독 시간 이전에 상기 감지 요소에 의해 수광된 방사선량에도 의존하게 하는 메모리 효과를 나타냄 -, 및

- 메모리 효과가 적어도 부분적으로 정정된 이미지를 출력하도록 구성된 이미지 프로세싱 모듈을 포함하고,

각각의 정정 이미지는 상기 매트릭스의 감지 요소에 각각 지정된 이미지 포인트 세기 값에 의하여 형성되고, 상기 이미지 프로세싱 모듈은 상기 감지 요소들 중 임의의 하나의 감지 요소의 이미지 포인트 세기 값을, 신규 원시 이미지에 대해 판독된 상기 감지 요소의 원시 검출 신호와 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 이전 원시 이미지에 대해 판독된 동일한 감지 요소의 원시 검출 신호의 일부 사이의 차분에 비례하는 것으로 계산하도록 구성되는, 이미지 센서를 제안한다.

이러한 이미지 센서는 본 발명의 제 1 양태에 따른 방법을 구현하도록 구성될 수 있고, 자신의 바람직한 구현 모드 및 자신의 선택적인 추가적 피쳐를 선택적으로 포함한다.

본 발명의 특징 및 장점들은 첨부 도면을 참조하여 비한정적인 실시형태들의 일부 예들의 후속하는 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 이미지 센서의 블록도이다;
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른, 정정 이미지를 생성하기 위한 상이한 시퀀스를 예시한다;
도 5는 이미지 콘트라스트와 관련된 본 발명의 제 1 장점을 예시한다; 그리고
도 6은 이미지 내에 존재할 수 있는 테일 효과와 관련된 본 발명의 제 2 장점을 예시한다.

도 1에 따르면, 이미지 센서(10)는 감지 요소(1)의 매트릭스(10a)를 포함하는데, 이들은 매트릭스의 행 및 열의 교차점에 배치되고, 서로 독립적인 것으로 여겨질 수 있다. 예를 들어, 매트릭스(10a)는 320×240 개의 감지 요소(1)로 구성될 수 있다. 모든 감지 요소(1)는, 특히 당업자들에게 알려져 있는 모델로서 동일할 수 있다. 예를 들어, 각각의 감지 요소(1)는 마이크로볼로미터(microbolometer)일 수 있다. 그러면, 이것은 전기 저항 값 변동이 자신의 온도의 함수로서 변하는 전도성 재료의 일부를 포함한다. 가변 전기 저항 재료의 이러한 부분은 자신의 환경으로부터 적어도 부분적으로 열적으로 절연됨으로써, 이러한 부분에 의해 수광되고 흡수되는 방사선(R)이 자신의 온도의 증가를 초래하고, 결과적으로 그 전기 저항 값이 변하게 한다. 이러한 전기 저항 값은 각각의 캡쳐된 이미지에 대해서 판독되는 원시 검출 신호를 구성한다. 이러한 측정 원리는 매우 잘 알려져 있고, 따라서 여기에서 다시 설명할 필요가 없다.

또한, 이러한 타입의 마이크로볼로미터가 시간에 대한 일차 전달 함수를 가지며, 이것은 G로 표시되는 이득 계수의 값, 및 τ로 표시되는 특성 응답 시간의 값에 의해서 특징지어진다는 것도 알려져 있다. f(s)로 표시되고 라플라스 변수 s에 의존하는 전달 함수는 이제

가 된다. 주파수 파우에 따라서 시간이 지남에 따라서 정현파로서 변하는 방사선(R)의 세기가 있는 조명 상태에서는, 감지 요소에 의해 생성된 검출 신호도 주파수 파우에서 시간이 지남에 따라서 역시 변하게 되고, 진폭은 수학식

에 의해서 주어지는데, 여기에서 A_R은 방사선(R)의 세기의 복소 진폭이고, A_d는 원시 검출 신호의 복소 진폭이며, j는 복소수의 허수 단위이다. 일반적으로, 특성 응답 시간 τ는 7 ms(밀리초)와 15 ms 사이일 수 있고, 이득 G의 값은 특히 감지 요소의 기하학적 피쳐 및 열적 피쳐에 의존한다. 감지 요소에 의해 생성된 검출 신호는 검출 신호가 판독되는 순간까지의 매 순간에 수광된 방사선(R)의 세기에 의존한다. 이러한 거동은 메모리 효과라고 불리고, 방사선(R)의 세기에 있어서의 신속한 변동에 대한 감지 요소의 감도를 감소시킨다. 감도가 이렇게 감소되는 것은 감지 요소에 의해 이전에 수광된 방사선의 세기의 순시 값들의 가중된 조합의 효과에 기인한다. 이것은 감지 요소에 의해 생성된 검출 신호 내에서 이러한 값들이 시간적으로 평활화되는 것을 초래한다. 특성 응답 시간 τ는 검출 신호의 판독 시간 이전의 시간에 수광된 방사선으로부터의, 판독되는 검출 신호에 대한 기여도(contribution)가 그에 따라 발생되는 시간 스케일을 규정한다. 판독되는 검출 신호의 값에 대한 이러한 기여도는 exp(-t/τ)의 형태인 지수 감쇠 인자에 의해 영향받게 되는데, 이것은 판독 시간 이전에 수광된 방사선의 세기에 적용되고, 여기에서 t는 방사선이 감지 요소에 의해 수광되었던 시간과 판독 시간 사이의 지속기간이다.

이미지 센서(10)를 형성하기 위하여, 감지 요소(1)의 매트릭스(10a)는 CTRL로 표시되는 제어기(10b)와 연관된다. 공지된 방식으로, 제어기(10b)는 파워 서플라이 및 감지 요소들(1) 각각에 대한 판독 기능, 매트릭스(10a) 내의 각각의 감지 요소(1)에 대한 어드레스 기능, 및 가능하게는 감지 요소(1)에 대한 테스트 기능, 감지 요소의 적어도 일부에 대한 선택적인 열화 기능(thermalization function), 및 검출 신호의 디지털화와 같은 추가적인 기능을 가진다. 매트릭스(10a)의 모든 감지 요소(1)의 각각의 판독 사이클에서, 제어기(10b)는 모든 감지 요소(1)로부터 판독된 검출 신호들의 값들을 출력하는데, 각각의 캡쳐된 이미지에 대해서 감지 요소 당 하나의 판독된 검출 신호 값을 출력한다. 본 명세서의 전체 부분에서 원시 검출 신호라고 불려온 이러한 검출 신호의 판독은 이미지 캡쳐 동작을 구성하고, 따라서 직접적으로 획득된 이미지는 원시 이미지라고 불린다. 감지 요소의 매트릭스의 판독은 다음 두 개의 모드 중 하나에 따라서 수행될 수 있다: 롤링 셔터, 또는 스냅샷 모드. 첫 번째 경우에는 매트릭스의 행들은 순차적으로, 행별로 판독되고, 두 번째 경우에는 모든 행이 동시에 판독된다. 이미지 센서의 판독 모드에서의 이러한 차이는 결코 본 발명의 원리에 영향을 주지 않고, 결과에도 영향을 주지 않는다. 후속하는 상세한 설명은 비한정적인 예로서 스냅샷 판독 모드에 대해서 제공된다. 이것을 롤링 셔터 모드를 사용하여 이미지를 판독하는 경우에 대입하기 위해서, 예를 들어 그 후에 언급된 판독 시간을 매트릭스의 첫 번째 행의 판독시간이라고 간주할 수 있다.

비록 도 1에는 도시되지 않지만, 이미징될 장면을 감지 요소(1)의 매트릭스(10a)와 광학적으로 짝을 이루게 하기 위해서 매트릭스(10a)앞에 광학기가 사용될 수 있다. 그러면, 방사선(R)은 감지 요소(1) 상에 입사되기 이전에 이러한 짝맞춤(conjugating) 렌즈를 통과한다.

본 발명의 경우, 이미지 센서(10)는 제어기(10b)에 의해 출력된 원시 이미지를 입력단에서 수광하도록 연결되는 이미지 프로세싱 모듈(11)을 더 포함한다. 모듈(11)은 감지 요소(1)의 전술된 바 있는 메모리 효과를 보상 또는 적어도 부분적으로 정정하기 위해서, 원시 이미지로부터 처리된 이미지를 생성하도록 설계된다. 이러한 이유로, 이러한 모듈(11)을 포함하는 이미지 센서에 의해서 본 발명에 따라 생성된 처리된 이미지는 정정 이미지라고 불린다. 이미지 프로세싱 모듈(11)은 전용 전자 회로일 수 있거나, CPU로 표시된 프로세서 내에 호스팅된 소프트웨어 모듈일 수 있다.

본 발명에 따르면, 이미지 프로세싱 모듈(11)은 원시 이미지로부터 정정 이미지를, 이러한 원시 이미지로부터, 결정된 계수로 승산된 이전에 캡쳐된 다른 원시 이미지를 감산함으로써 생성한다. 원시 이미지를 계수로 승산하는 것은, 원시 이미지를 구성하는 모든 원시 검출 신호를 이러한 계수로 승산하는 것으로 이루어지는 연산을 의미하는 것으로 이해된다. 더욱이, 제 2 이미지로부터 제 1 이미지를 감산하는 것은, 각각의 감지 요소(1)에 대해서 독립적으로, 제 2 이미지에 대해서 판독된 검출 신호와 제 1 이미지에 대해서 판독된 검출 신호 사이의 차분을 계산하는 것으로 이루어지는 연산을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 본 발명에 따르면, S_corr(t)로 표시된 정정 이미지는, 값

를 계산하고 그룹화함으로써 획득될 수 있는데, 여기에서 t는 S_raw(t)로 표시되고 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t)로 구성된 신규 원시 이미지의 판독 시간이고, t-Δ는 S_raw(t-Δ)로 표시되고 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t-Δ)로 구성되는 이전 원시 이미지의 판독 시간이며, Δ는 원시 이미지 S_raw(t)) 및 S_raw(t-Δ) 양자 모두의 판독 시간 사이의 지속기간이고, S_{i,j_raw}(t)는 매트릭스(10a) 내의 감지 요소 i,j에 대한 시간 t에서 판독된 원시 검출 신호이며, i 및 j는 각각 고려되는 감지 요소의 행 및 열 번호이다. α는 이전 원시 이미지 S_raw(t-Δ)에 적용되는 승산 계수이고, β는 광역 승산 계수이다. α 및 β는 양수이고 0이 아니다. 그러면, S_{i,j_corr}(t)는 매트릭스(10a)의 i번째 행 및 j번째 열의 교점에 위치된 감지 요소와 연관된 이미지 포인트에 대한 정정 이미지 S_corr(t)의 이미지 포인트 세기 값이다.

바람직하게는, 계수 α, 및 가능하게는 계수 β도, 원시 이미지 S_raw(t-Δ) 및 S_raw(t) 양자 모두의 판독 시간 사이의 지속기간의 함수로서 변하도록 선택될 수 있고, 이들은 판독된 원시 신호 S_{i,j_raw}(t-Δ) 및 S_{i,j_raw}(t)로 각각 구성된다.

가능하지만 선택적으로, 계수 α 및 β 중 적어도 하나는 매트릭스(10a) 내에서 별개인 감지 요소들(1)에 대해서 상이한 값들을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 계수 α 및 β의 값은 각각의 이미지 캡쳐 시퀀스 이전에, 또는 실험실 내에서 수행될 수 있는 교정 또는 벤치마킹 단계 도중에, 각각의 감지 요소(1)에 대해서 별개로 결정될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현형태에서, 계수 α는 다음 수학식에 따라서 결정될 수 있다:

, 여기에서 Δ는 다시 말하건대 원시 이미지 S_raw(t-Δ) 및 S_raw(t) 양자 모두에 대한 감지 요소의 각각의 판독 시간들 사이의 지속기간을 나타내고, τ는 다시 말하건대 감지 요소의 특성 응답 시간을 나타낸다. 선택적으로, 특성 응답 시간 τ에 대해서 사용되는 값은 매트릭스(10a) 내의 감지 요소(1)에 따라서 변할 수 있다. 이러한 경우에, 모든 감지 요소(1)에 대한 특성 응답 시간 τ의 값들은 각각의 이미지 캡쳐 시퀀스 이전에, 또는 실험실 내에서 수행되는 교정 또는 벤치마킹 단계 도중에, 각각의 감지 요소에 대해서 별개로 결정되었을 수 있다. 그러면, 이들은 이미지 프로세싱 유닛(11) 내에 또는 유닛(11)에 의해 액세스가능한 메모리 내에 저장된다.

본 발명의 더 바람직한 구현형태에서, 계수 β는 다음 수학식에 따라서 결정될 수 있는데:

, 여기에서 a는 정정 이미지의 이미지 포인트 세기 값에 대한 스케일을 설정할 수 있는 0이 아닌 상수이다. 이러한 구현형태의 경우, 감지 요소 i,j에 대한 이미지 정정 이미지 S_corr(t)의 포인트 세기 값은 이제

이다. 계수 β에 대해서 이러한 값을 사용하면, 두 개의 원시 이미지들의 각각의 판독 시간 사이의 지속기간 Δ가 짧은 경우 정정 이미지의 세기에 대한 감쇠 효과를 줄이는 것이 가능해진다.

계수 α, 및 가능하게는 계수 β에 대해 전술된 수학식들은, 감지 요소가 전술된 바와 같이 시간에 대한 일차 전달 함수를 가지는 타입인 경우에 메모리 효과를 특히 효율적인 방식으로 정정하는 것을 가능하게 한다. 사실상, 이러한 경우에, α=exp(-Δ/τ)에 의해 승산될 때 본 발명의 일반적인 부분에서 언급된 이전 원시 이미지에 대응하는 원시 이미지 S_raw(t-Δ)는 이러한 이전 원시 이미지의 캡쳐 이전에 각각의 감지 요소에 의해 수광된 모든 방사선과 연관된 메모리 효과 기여도를 정량화한다. 장기 메모리 효과라고 불릴 수 있고 신규 원시 이미지 S_raw(t)에 기여하는 이러한 메모리 효과 기여도는 이제 본 발명에 의해서 정정 이미지 S_corr(t) 내에서 완전히 제거된다. 그러나, 원시 이미지들 양자 모두의 각각의 판독 시간들 사이의 지속기간 Δ 동안에 각각의 감지 요소에 의해 수광된 방사선과 연관된 다른 메모리 효과 기여도는 남아 있다. 이러한 단기 메모리 효과라고 불릴 수 있다.

감지 요소가 시간에 대한 일차 전달 함수를 가지는 타입이 아닌 경우에, 계수 α를 특성 응답 시간 τ 및 지속기간 Δ의 함수로서 표현하는 것이 여전히 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 관심 대상인 감지 요소에 적응된 실험치가, 이러한 값이 감지 요소의 전달 함수 f(s)에 관련된 이론적 중요도를 가지지 않는 경우에도 특성 응답 시간 τ에 대해서 채용될 수 있다.

도 2는 비디오 시퀀스 캡쳐를 예시하는데, 그 동안에 원시 이미지들이 지속기간 Δ만큼 분리된 판독 시간들에서 주기적으로 캡쳐된다. 따라서, 마지막 원시 이미지 S_raw(t)는 시간 t에 판독된 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t)로 구성되고, 바로 앞의 원시 이미지 S_raw(t-Δ)는 시간 t-Δ에서 판독된 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t-Δ)로 구성되며, 이것에 선행하는 원시 이미지 S_raw(t-2Δ)는 시간 t-2Δ에서 판독된 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t-2Δ)로 구성되고, 그것에 선행하는 또 다른 원시 이미지 S_raw(t-3Δ)는 시간 t-3Δ에 판독된 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t-3Δ)로 이루어지는 등의 관계가 성립한다. 그러면, 본 발명에 따라 정정된 이미지로 구성되는 정정된 비디오 시퀀스는, 각각의 원시 이미지를 그것 직전에 판독된 마지막 원시 이미지와 조합함으로써 1/Δ와 같은 동일한 프레임 레이트로 구성될 수 있다. 따라서, 원시 이미지 S_raw(t) 및 S_raw(t-Δ)는 본 발명에 따라서 이미지 포인트 세기 값 S_{i,j_corr}(t)로 구성된 정정 이미지 S_corr(t)를 획득하기 위해서 조합된다; 원시 이미지 S_raw(t-Δ) 및 S_raw(t-2Δ)는 본 발명에 따라서 이미지 포인트 세기 값 S_{i,j_corr}(t-Δ)로 구성된 정정 이미지 S_corr(t-Δ)를 획득하기 위해서 조합된다; 원시 이미지 S_raw(t-2Δ) 및 S_raw(t-3Δ)는 본 발명에 따라서 이미지 포인트 세기 값 S_{i,j_corr}(t-2Δ)로 구성된 정정 이미지 S_corr(t-2Δ)를 획득하기 위해서 조합되는 등의 관계가 성립된다. 도 2의 좌측의 축은 t로 표시되는 시간 좌표에 대응한다. 그러면, 본 발명의 이미지 센서는 정정 이미지, 및 가능하게는 원시 이미지를 시간적 대응성에 따라서 디스플레이하기 위해서 제어되는 디스플레이 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 장기 메모리 효과의 정정을 초래하는 이미지 콘트라스트 및 테일 감쇠에서의 개선이 평가될 수 있다. 비디오 시퀀스 내의 이미지를 정정하는 이러한 모드는 정정 이미지들의 시퀀스를 매트릭스(10a) 및 제어기(10b)에 대해서 가능한 최대 이미지 캡쳐 레이트에서 획득하기 위해서 특히 적절하다.

도 3은, 각각의 정정 이미지가 두 개의 연속적인 원시 이미지를 서로 소(disjoint)이고 인터레이싱되지 않으며 연속적인 상이한 정정 이미지들에 전속되는 원시 이미지들의 쌍과 조합함으로써 획득될 경우의 도 2에 대응한다. 따라서, 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t) 및 S_{i,j_raw}(t-Δ₁)으로 구성된 원시 이미지 S_raw(t) 및 S_raw(t-Δ₁)은 본 발명에 따라서 정정 이미지 S_corr(t)를 획득하기 위해서 조합된다. 이와 유사하게, 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t-(Δ₁+Δ₂)) 및 S_{i,j_raw}(t-(2Δ₁+Δ₂))로 구성된 원시 이미지 S_raw(t-(Δ₁+Δ₂)) 및 S_raw(t-(2Δ₁+Δ₂))는, 본 발명에 따라서 이미지 포인트 세기 값 S_{i,j_corr}(t-(Δ₁+Δ₂))로 구성된 정정 이미지 S_corr(t-(Δ₁+Δ₂))를 획득하기 위해서 조합되는 등의 관계가 성립된다. Δ₁은 대응하는 정정 이미지를 획득하기 위한, 동일한 쌍의 원시 이미지들 양자 모두에 대한 판독 시간들 사이의 지속기간이고, Δ₂는 마지막 쌍의 이전 원시 이미지 및 이전의 쌍의 신규 원시 이미지의 판독 시간들 사이의 지속시간이다. 그러면, 정정 이미지의 비디오 주파수는 1 /(Δ₁+Δ₂)이 된다. 비디오 시퀀스 내의 이미지들을 정정하기 위한 이러한 다른 모드는 정정 이미지의 비디오를 낮은 프레임 레이트에서 획득하기 위해서 적합하지만, 각각의 정정 이미지를 획득하기 위해서 조합된 두 개의 원시 이미지들 사이의 짧은 지속기간을 사용할 수 있다.

도 4 역시 도 2에 대응하며, 마찬가지로 주파수 1/Δ에서 캡쳐된 원시 이미지들의 비디오 시퀀스를 고려한다. 하지만 이번에는, 비디오 시퀀스 내에서 업스트림에 있는 이전 원시 이미지를 연대순으로 및 점진적으로 사용하여, 동일한 마지막에 캡쳐된 원시 이미지를 상이한 원시 이미지와 조합함으로써 일련의 정정 이미지가 매번 생성된다. 따라서, 이미지 포인트 세기 값 S_{i,j_corr_1}으로 구성된 제 1 정정 이미지 S_{corr_1}은, 계수

및

를 사용하여, 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t)) 및 S_{i,j_raw}(t-Δ)로부터 별개로 구성된 원시 이미지 S_raw(t) 및 S_raw(t-Δ)를 조합함으로써 획득된다. 이미지 포인트 세기 값 S_{i,j_corr_2}로 구성된 제 2 정정 이미지 S_{corr_2}는, 원시 이미지 S_raw(t)를 재사용하고 이것을 계수

및

를 사용하여, 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t-2Δ)로 구성된 이미지 S_raw(t-2Δ)와 조합함으로써 획득된다. 이미지 포인트 세기 값 S_{i,j_corr_3}로 구성된 제 3 정정 이미지 S_{corr_3}는, 원시 이미지 S_raw(t)를 계수

및

를 사용하여, 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t-3Δ)로부터 구성된 이미지 S_raw(t-3Δ)와 조합함으로써 획득된다. 이와 유사하게, 이미지 포인트 세기 값 S_{i,j_corr_4}로 구성된 제 4 정정 이미지 S_{corr_4}는, 원시 이미지 S_raw(t))를, 계수

및

를 사용하여, 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}(t-4Δ)로부터 구성된 이미지 S_raw(t-4Δ)와 조합함으로써 획득되는 등의 관계가 성립한다. 이렇게 획득된 정정 이미지들의 세트는, 본 발명에 따라 조합된 원시 이미지들 사이의 지속기간의 정정 이미지의 품질에 대한 효과를 평가할 수 있게 한다. 이러한 유리한 효과 중 일부는 다음에 제시된다: 측방향 움직임이 존재할 경우의 이미지 내의 높은 공간 주파수의 더 양호한 렌더링, 및 테일 효과의 감소.

측방향 움직임이 존재할 경우의 이미지 공간 주파수의 렌더링.

감지 요소의 매트릭스의 시간 전달 함수의 감쇠를 강조하기 위한 한 가지 방식은 주기적이고 일정한 속도로 그 주기성의 방향에 평행하게 이동하는 공간적 패턴의 이미지를 캡쳐하는 것이라는 것이 알려져 있다. 따라서, 각각의 감지 요소는 그 순시 세기가 피상적 이동 속도 및 패턴의 주기의 곱과 동일한 시간적 주파수 값에 따라서 주기적으로 변하는 방사선을 수광한다. 매트릭스(10a)의 열들의 방향과 평행한 대역으로 이루어지고 그 휘도가 매트릭스(10a)의 행들의 방향과 평행하게 정현파로서 변동하는 장면이 감지 요소(1)의 매트릭스(10a) 상에 이미징된다. 장면 이미지 내의 이러한 대역들의 공간 주파수는 ν_s로 표시되는데, 이것은 픽셀^-1의 단위로 표현될 수 있다. 이러한 장면은 일정한 속도로 매트릭스(10a)의 행들에 평행하게 이동하고 있고, V는 매트릭스(10a) 상의 장면의 이미지의 이동 속도를 표시하며, 이것은 픽셀/초(초당 픽셀수)로 표현될 수 있다. 모든 감지 요소(1)가 특성 응답 시간 τ에 대하여 동일한 값을 가진다는 것, 및 그들의 공통 전달 함수가

라는 것이 가정된다. 도 5는 공간적 이미지 주파수 ν_s 또는 이동 속도 V의 함수로서 이미지 센서의 피상적 전달 함수의 변동을 예시하는 그래프이다. 그래프의 가로축은 무차원 변수를 획득하기 위해서, 특성 응답 시간 τ 및 속도 V에 의해 승산되는 공간 주파수 ν_s의 값을 식별한다. 곱 V·ν_s는 각각의 감지 요소에 의해 수광되는 방사선의 세기의 변동의 시간적 주파수에 대응한다. 세로축은 이미지 센서의 피상적 전달 함수의 진폭의 값 F를 식별한다. 도 5에 나타나고 단어 "정정이 없음(without correction)"이라는 단어에 의해 표시되는 아래의 곡선은, 속도 V 또는 공간 주파수 ν_s의 함수로서, 메모리 효과 정정 이전에 제어기(10b)에 의해 전달되는 원시 검출 신호 S_{i,j_raw}에 대응한다. 그러므로, 장면의 이동 도중에 캡쳐된 각각의 원시 이미지를 구성하는 것은 판독 신호(read-out signal)이다. Δ=τ로 표시된 곡선은, τ와 같은 지속기간 Δ에 의해서 분리된 판독 시간들에서의 장면의 이동 도중에 캡쳐된 두 개의 원시 이미지를 조합함으로써 획득되는 정정 이미지의 이미지 포인트 세기 값에 대응한다. 이와 유사하게, Δ=τ/4로 표시된 곡선은, τ/4와 같은 지속기간 Δ에 의해서 분리된 판독 시간들에서의 장면의 이동 도중에 캡쳐된 두 개의 원시 이미지를 조합함으로써 획득되는 정정 이미지의 이미지 포인트 세기 값에 대응한다. 이러한 정정 이미지는 본 명세서에서 앞서 표시된 바와 같은 각각의 것에 대해서 계산되는 계수 β에 대한 값을 사용한다. Δ=τ로 원시 이미지로부터 정정 이미지로, 그리고 Δ=τ/4로 정정 이미지로 진행할 때의 이미지 센서의 전달 함수의 진폭 F에서의 일반적인 증가는, 감지 요소(1)의 메모리 효과의 증가하는 정정에 대응한다. 다르게 말하면, 정정 이미지 내에서 보상되지 않는 단기 메모리 효과가 점점 더 감소된다. 무차원 공간 주파수가 1.0보다 클 때의 원시 이미지와 비교할 때 이미지 센서의 전달 함수의 진폭 F에서의 이득은,

에 대하여 정수 값에 대응하는 특정 공간 주파수와 별개로 Δ=τ로, 정정된 이미지에 대해서 약 2.1이다. 블라인드 주파수라고 불리는 이러한 특정 공간 주파수들에 대하여, 정정 이미지를 획득하기 위해서 조합되는 원시 이미지들 양자 모두는 동일함으로써, 메모리 효과 정정이 아무런 효과를 가지지 않게 된다. Δ=τ/4로 정정된 이미지의 경우, 역시 원시 이미지와 비교되지만 무차원 공간 주파수가 2.0보다 큰 경우의 이미지 센서의 전달 함수의 진폭 F의 이득은 약 8 이고, 블라인드 주파수는 4의 배수인

에 대한 값들에 대응한다.

테일 효과.

사용된 매트릭스(10a)는 감지 요소(1)의 320 개의 열 및 240 개의 행을 포함하고, 모든 감지 요소의 특성 응답 시간 τ는 약 14 ms이다. 불투명한 회전 디스크의 상부가 세 개의 방사상 슬릿 개구를 가지지만, 감지 요소의 이러한 매트릭스로부터 구성된 이미지 센서는 325 K(켈빈)에서 흑체로 구성된 균일한 배경을 가지는 비디오 시퀀스를 캡쳐한다. 매트릭스(10a)는 회전하는 디스크와 광학적으로 짝을 이루고, 디스크의 회전축은 사용되는 짝맞춤 광학기의 광축에 평행하다. 디스크의 회전 속도는 초당 1.5 회의 회전이고, 원시 이미지 획득 레이트는 초당 60 개의 이미지이며, 16.7 ms와 같은 임의의 두 개의 연속적인 원시 이미지들에 대한 각각의 판독 시간들 사이의 지속기간에 대응한다. 도 6의 그래프는 비디오 내의 연속적으로 캡쳐된, 각각 S_raw(t-Δ) 및 S_raw(t)로 표시된 두 개의 원시 이미지에 대한 매트릭스(10a)의 행 내에서 판독되는 원시 검출 신호들의 값을 재현한다. 이것은 두 개의 원시 이미지 S_raw(t-Δ) 및 S_raw(t)로부터 본 발명에 따라서 획득된 정정 이미지 S_corr(t))에 대한, 매트릭스(10a)의 동일한 행에 대한 이미지 포인트 세기 값도 재현한다. 회전 디스크의 방사상 슬릿 중 하나의 움직임이 양자 모두의 원시 이미지로부터 보이게 된다: 그래프의 우측으로부터 좌측으로. 도 6의 그래프의 가로축은 그들의 열 번호 n_c에 의하여 매트릭스(10a) 내의 고려 대상인 행의 감지 요소(1)를 식별하고, 세로축은 원시 세 개의 이미지 S_raw(t)), S_raw(t-Δ) 및 S_corr(t)에 대한 검출 신호의 값 I 또는 이미지 포인트 세기 값을 식별한다. 원시 이미지 S_raw(t)) 및 S_raw(t-Δ) 내의 슬릿의 두 개의 에지들에 대응하는, 점진적으로 기울어지는 상승 및 하강 에지는 슬릿의 이동 및 감지 요소(1)의 메모리 효과의 조합에 기인한 테일 효과를 구성한다. 정정 이미지 S_corr(t) 내에서, 슬릿의 두 개의 에지들은 날카로워 보이고, 이것은 메모리 효과 보상의 효율을 보여준다. 이러한 예의 경우, 본 발명에서 계수 α 및 β에 대해서 앞서 제공된 수학식들은 결과적으로 S_{i,j_corr}(t)=1.437 x S_{i,j_raw}(t) - 0.437 x S_{i,j_raw}(t-Δ)가 된다. 일반적으로, 비디오 시퀀스의 연속적인 원시 이미지를 분리하는 지속기간 Δ 및 감지 요소의 특성 응답 시간 τ 사이의 비율을 조절하는 것은, 테일 효과의 감소, 이미지 내의 장면 요소의 기하학적 렌더링의 개선, 및 정정 이미지 내의 이미지 노이즈의 증폭 사이의 트레이드-오프에 의존할 수 있다. 예를 들어, 비율 Δ/τ에 대해서 0.02 및 0.2 사이에 있는 값들은, 원시 이미지의 신호-대-잡음 비가 150 보다 클 경우 15로 각각 적응될 수 있다.

본 발명이 언급된 장점 중 적어도 일부를 유지하면서, 상세히 전술된 실시형태들의 모드의 이차적인 양태를 변경함으로써 재현될 수 있다는 것이 이해된다. 특히, 정정 이미지를 획득하기 위해서 쌍으로 조합되는 원시 이미지들을 선택하는 것은 예시된 예에 비하여 수정될 수 있다. 또한, 정정 이미지를 형성하기 위해서 조합된 원시 이미지들 사이의 지속기간 Δ에 의존하는 계수 β를 사용하는 것이, 사용된 계수 α가 이러한 지속기간 Δ에 대해서 계산되더라도 선택적이라는 것이 상기될 것이다.

Claims (8)

1. 다수의 이미지들이 감지 요소(1)의 동일한 매트릭스(10a)를 사용하여 연속적으로 캡쳐되고, 각각의 감지 요소는 상기 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t))가 상기 원시 검출 신호가 판독된 판독 시간에 상기 감지 요소에 의해 수광된 방사선량 뿐만 아니라 상기 판독 시간 이전에 상기 감지 요소에 의해 수광된 방사선량에도 의존하게 하는 메모리 효과를 나타내는, 이미지를 캡쳐하기 위한 방법으로서,
   메모리 효과에 대해서 적어도 부분적으로 정정된, 정정 이미지(S_corr(t))라고 불리는 이미지를 형성하기 위하여, 이미지 포인트 세기 값(S_{i,j_corr}(t))이 상기 매트릭스(10a)의 감지 요소들(1) 각각에 별개로 지정되고, 상기 이미지 포인트 세기 값은 신규 원시 이미지(S_raw(t))라고 불리는 새로 캡쳐된 이미지에 대해 판독된 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t))와 이전 원시 이미지(S_raw(t-Δ))라고 불리는, 상기 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 다른 이미지에 대해 판독된 동일한 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t-Δ))의 일부 사이의 차분에 비례하며,
   상기 정정 이미지(S_corr(t))를 형성하기 위해서 상기 감지 요소들(1) 각각으로 인한 상기 이미지 포인트 세기 값(S_{i,j_corr}(t))은,
   상기 신규 원시 이미지(S_raw(t))에 대해 판독된 상기 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t)) 및 상기 이전 원시 이미지(S_raw(t-Δ))에 대해 판독된 상기 동일한 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t-Δ))에 exp(-Δ/τ)를 곱한 결과 사이의 차분을 [1 - exp(-Δ/τ)]로 나눈 결과에 비례하고,
   exp(.)은 지수 함수를 나타내며, τ는 상기 감지 요소의 특성 응답 시간이고, Δ는 상기 신규 원시 이미지 및 상기 이전 원시 이미지 각각에 대한 상기 감지 요소의 판독 시간들 사이의 0이 아닌 지속기간인, 이미지 캡쳐 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 신규 원시 이미지(S_raw(t)) 및 상기 이전 원시 이미지(S_raw(t-Δ)) 각각에 대한 동일한 감지 요소(1)의 각각의 판독 시간들 사이의 지속기간 Δ는,
   상기 감지 요소의 특성 응답 시간 τ보다 적은, 이미지 캡쳐 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 이전 원시 이미지(S_raw(t-Δ))는,
   원시 이미지들의 캡쳐의 시간순에 따라서, 상기 신규 원시 이미지(S_raw(t)) 이전에 캡쳐된 다수의 이미지 중 마지막 이미지인, 이미지 캡쳐 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 감지 요소(1)는,
   볼로미터(bolometer) 또는 마이크로볼로미터(microbolometer), 열전기쌍더미(thermopile), 파이로전기(pyroelectric) 센서, 강유전체 센서, 또는 열변형성 마이크로레버(microlever) 센서인, 이미지 캡쳐 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 정정 이미지(S_corr(t), S_corr(t-(Δ₁+Δ₂)))는,
   신규 원시 이미지(S_raw(t), S_raw(t-(Δ₁+Δ₂))) 및 상기 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 이전 원시 이미지(S_raw(t-Δ₁), S_raw(t-(2Δ₁+Δ₂)))를 포함하는 원시 이미지들의 쌍으로부터 형성되고,
   연속적인 정정 이미지를 형성하기 위하여 사용되는 상기 원시 이미지들의 쌍은,
   서로 소이고(disjoint), 인터레이싱되지 않으며, 시간적으로 연속적인, 이미지 캡쳐 방법.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   다수의 정정 이미지(S_{corr_1}, S_{corr_2}, S_{corr_3}, S_{corr_4})는,
   동일한 신규 원시 이미지(S_raw(t))를 상기 신규 원시 이미지 이전에 연속적으로 캡쳐된 다수의 이전 원시 이미지(S_raw(t-Δ), S_raw(t-2Δ), S_raw(t-3Δ), S_raw(t-4Δ))와 조합함으로써 형성되고,
   각각의 정정 이미지는,
   각각의 감지 요소(1)에 관련된 지속기간 Δ 동안에, 상기 신규 원시 이미지 및 상기 정정 이미지를 형성하도록 조합된 이전 원시 이미지 각각에 대한 상기 감지 요소의 판독 시간들 사이의 차분을 사용함으로써 획득되는, 이미지 캡쳐 방법.
7. 이미지 센서(10)로서,
   - 감지 요소(1)의 매트릭스(10a) - 각각의 감지 요소는 상기 감지 요소로부터 판독되는 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t))가, 상기 원시 검출 신호가 판독된 판독 시간에 상기 감지 요소에 의해 수광된 방사선량 뿐만 아니라 상기 판독 시간 이전에 상기 감지 요소에 의해 수광된 방사선량에도 의존하게 하는 메모리 효과를 나타냄 -, 및
   - 정정 이미지(S_corr(t))라고 불리는, 메모리 효과가 적어도 부분적으로 정정된 이미지를 출력하도록 구성된 이미지 프로세싱 모듈(11)을 포함하고,
   각각의 정정 이미지는 상기 매트릭스(10a)의 감지 요소(1)에 각각 지정된 이미지 포인트 세기 값(S_{i,j_corr}(t))에 의하여 형성되고,
   상기 이미지 프로세싱 모듈은 상기 감지 요소들 중 임의의 하나의 감지 요소의 이미지 포인트 세기 값을,
   신규 원시 이미지(S_raw(t))라고 불리는 새로 캡쳐된 이미지에 대해 판독된 상기 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t))와 이전 원시 이미지(S_raw(t-Δ))라고 불리는, 상기 신규 원시 이미지 이전에 캡쳐된 다른 이미지에 대해 판독된 동일한 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t-Δ))의 일부 사이의 차분에 비례하는 것으로 계산하도록 구성되며,
   상기 정정 이미지(S_corr(t))를 형성하기 위해서 상기 감지 요소들(1) 각각에 지정된 상기 이미지 포인트 세기 값(S_{i,j_corr}(t))은,
   상기 신규 원시 이미지(S_raw(t))에 대해 판독된 상기 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t)) 및 상기 이전 원시 이미지(S_raw(t-Δ))에 대해 판독된 상기 동일한 감지 요소의 원시 검출 신호(S_{i,j_raw}(t-Δ))에 exp(-Δ/τ)를 곱한 결과 사이의 차분을 [1 - exp(-Δ/τ)]로 나눈 결과에 비례하고,
   exp(.)은 지수 함수를 나타내며, τ는 상기 감지 요소의 특성 응답 시간이고, Δ는 상기 신규 원시 이미지 및 상기 이전 원시 이미지 각각에 대한 상기 감지 요소의 판독 시간들 사이의 0이 아닌 지속기간인, 이미지 센서(10).
8. 제 7 항에 있어서,
   제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하도록 구성된, 이미지 센서(10).

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