TW202328661A - 利用成像系統的流速測量方法 - Google Patents

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Abstract

本文公開了一種方法，所述方法包括：在管的引入部位處將物體引入所述管中，其中液體在所述管內流動；捕獲包括所述管的檢測部的場景的M個圖像，其中所述檢測部相對於所述引入部位在下游，並且其中M是大於1的整數；基於所述M個圖像中的至少一個圖像，確定所述物體到達所述檢測部的時間點；以及基於所述時間點和將所述物體引入所述管中的引入時間，確定所述管內的所述液體的流速。

Description

利用成像系統的流速測量方法
本發明是有關於一種利用成像系統的流速測量方法。
輻射檢測器是測量輻射特性的裝置。該特性的示例可以包括輻射的強度、相位和偏振的空間分佈。由輻射檢測器測量的輻射可以是已經透過物體的輻射。輻射檢測器測量的輻射可以是電磁輻射，例如紅外光、可見光、紫外光、X射線或γ射線。輻射可以是其他類型的，例如α射線和β射線。成像系統可以包括一個或多個圖像感測器，每個圖像感測器可以具有一個或多個輻射檢測器。
本文公開了一種方法，所述方法包括：在管的引入部位處將物體引入所述管中，其中液體在所述管內流動；捕獲包括所述管的檢測部的場景的M個圖像，其中所述檢測部相對於所述引入部位在下游，並且其中M是大於1的整數；基於所述M個圖像中的至少一個圖像，確定所述物體到達所述檢測部的時間點；以及基於所述時間點和將所述物體引入所述管中的引入時間，確定所述管內的所述液體的流速。
在一方面，所述M個圖像是一次一個圖像地捕獲的。
在一方面，所述管是血管，所述液體是血液，並且所述物體是不同於所述血液的液體。
在一方面，所述物體包含NaCl或碘。
在一方面，所述管是血管，所述液體包括血液和不同於所述血液的溶液的混合物，並且所述物體包括血液但不包括所述溶液。
在一方面，所述溶液包含NaCl或碘。
在一方面，所述捕獲所述M個圖像是使用相對於所述檢測部靜止的圖像感測器來執行的。
在一方面，所述捕獲所述M個圖像包括：從輻射源向所述檢測部發送X射線光子；以及利用所述X射線光子中的已經透過所述檢測部的輻射來捕獲所述M個圖像。
在一方面，所述X射線光子中的每個光子具有在100 eV至1000 eV範圍內的能量。
在一方面，所述確定所述液體的所述流速還基於在所述引入部位和所述檢測部之間沿著所述管的行進距離。
在一方面，所述液體的所述流速等於所述行進距離除以從所述引入時間到所述時間點的時間段的時長。
在一方面，所述M個圖像是週期性地捕獲的。
在一方面，所述確定所述時間點包括：識別所述M個圖像中的存在所述物體的至少一部分的第一圖像；以及確定所述時間點為捕獲所述第一圖像的時間。
在一方面，所述識別所述第一圖像包括確定所述第一圖像和所述M個圖像中的在捕獲所述第一圖像之前捕獲的第二圖像不同。
在一方面，在所述M個圖像當中，所述第二圖像是首先捕獲的。
在一方面，所述確定所述第一圖像和所述第二圖像不同包括確定所述第一圖像的所有像素的第一總和和所述第二圖像的所有像素的第二總和不同。
在一方面，所述確定所述第一總和和第二總和不同包括確定所述第一總和和所述第二總和之間的差的大小超過預先指定的閾值。
在一方面，所述識別所述第一圖像包括確定所述第一圖像的物體區域的平均像素值與所述第一圖像的其餘區域的平均像素值相差的量的大小超過預先指定的閾值。
在一方面，所述確定所述流速還基於（A）在所述引入部位和所述檢測部之間沿所述管的行進距離和（B）所述物體區域在所述第一圖像中的位置。
本文還公開了一種方法，所述方法包括：將P個物體引入管中，其中液體在所述管內流動，其中所述P個物體是在所述管的引入部位處以引入頻率週期性地、一次一個物體地引入的，並且其中P是大於1的整數；捕獲包括所述管的檢測部的場景的Q個圖像，其中所述Q個圖像是一次一個圖像地捕獲的，其中所述檢測部相對於所述引入部位在下游，並且其中Q是大於1的整數；基於（A） 所述Q個圖像和（B）所述引入頻率，確定所述P個物體中的每一個在所述管內從所述引入部位行進到所述檢測部所花費的相同的時長；以及基於所述時長確定所述管內的液體的流速。
在一方面，所述確定所述時長包括：對於所述Q個圖像中的每個圖像，確定所述每個圖像的所有像素的總和，得到Q個總和，所述Q個總和構成時域中的第一函數；對所述第一函數進行傅裡葉變換，得到頻域中的第二函數，其中所述第二函數包括對應於所述引入頻率的特定分量；對所述第二函數的所述特定分量進行傅裡葉逆變換，得到時域中的第三函數；以及基於所述第三函數確定所述時長。
在一方面，所述Q個圖像是週期性地捕獲的。
在一方面，所述Q個圖像是以高於所述引入頻率的頻率捕獲的。
輻射檢測器：
圖1示意性地示出了作為示例的輻射檢測器100。輻射檢測器100可以包括像素150(也稱為感測元件150)陣列。該陣列可以是矩形陣列（如圖1所示）、蜂窩陣列、六邊形陣列或任何其他合適的陣列。圖1的示例中的像素150陣列具有4行和7列；然而，一般來說，像素150陣列可以具有任意數量的行和任意數量的列。
每個像素150可以被配置為檢測入射在其上的來自輻射源(未示出)的輻射，並且可以被配置為測量輻射的特性(例如，粒子的能量、波長和頻率)。輻射可以包括諸如光子（X射線、伽馬射線等）和亞原子粒子（α粒子、β粒子等）的輻射粒子。每個像素150可以被配置為在一段時間內對入射在其上的能量落入多個能量區間中的輻射粒子的數量進行計數。所有像素150可以被配置為在同一時間段內對多個能量區間內入射到其上的輻射粒子的數量進行計數。當入射的輻射粒子具有相似的能量時，像素150可以僅僅被配置為在一段時間內對入射在其上的輻射粒子的數量進行計數，而不測量單個輻射粒子的能量。
每個像素150可以具有其自己的類比數位轉換器(ADC)，其被配置為將表示入射輻射粒子的能量的類比訊號數位化為數位訊號，或者將表示多個入射輻射粒子的總能量的類比訊號數位化為數位訊號。像素150可以被配置為平行作業。例如，當一個像素150測量入射輻射粒子時，另一個像素150可能正在等待輻射粒子的到達。像素150可以不必是可單獨定址（individually addressable）的。
這裡描述的輻射檢測器100可以具有諸如X射線望遠鏡、X射線乳房X線照相術、工業X射線缺陷檢測、X射線顯微鏡或顯微射線照相術、X射線鑄件檢查、X射線無損檢測、X射線焊接檢查、X射線數位減贅血管攝影（X-ray digital subtraction angiography）等之類的應用。使用該輻射檢測器100代替照相板、照相膠片、PSP板、X射線圖像增強器、閃爍計數器或其他半導體X射線檢測器可能是合適的。
圖2示意性地示出了根據實施例的圖1的輻射檢測器100沿線2-2的簡化剖視圖。具體地，輻射檢測器100可以包括輻射吸收層110和用於處理或分析入射輻射在輻射吸收層110中產生的電訊號的電子元件層120（其可以包括一個或多個ASIC或專用積體電路）。輻射檢測器100可以包括或不包括閃爍計數器（未示出）。輻射吸收層110可以包括諸如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合之類的半導體材料。半導體材料對於感興趣的輻射可以具有高質量衰減係數（high mass attenuation coefficient）。
作為示例，圖3示意性地示出了圖1的輻射檢測器100沿線2-2的詳細剖視圖。具體地，輻射吸收層110可以包括由第一摻雜區111、第二摻雜區113的一個或多個離散區114形成的一個或多個二極體（例如p-i-n或p-n）。第二摻雜區113可以通過可選的本徵區112與第一摻雜區111分開。離散區114可以通過第一摻雜區111或本徵區112彼此分開。第一摻雜區111和第二摻雜區113可以具有相反類型的摻雜（例如，第一摻雜區111是p型，第二摻雜區113是n型，或者，第一摻雜區111是n型，第二摻雜區113是p型）。在圖3的示例中，第二摻雜區113的每個離散區域114形成具有第一摻雜區111和可選的本徵區112的二極體。即，在圖3的示例中，輻射吸收層110具有多個二極體（更具體地，7個二極體對應於圖1的陣列中的一行的7個像素150，為簡單起見，圖3中僅標記了其中的2個像素150）。多個二極體可以具有電觸點119A作為共用（公共）電極。第一摻雜區111還可以具有離散部分。
電子元件層120可以包括適合於處理或譯碼由入射在輻射吸收層110上的輻射產生的訊號的電子系統121。電子系統121可以包括諸如濾波器網路、放大器、積分器和比較器之類的類比電路，或者諸如微處理器和記憶體之類的數位電路。電子系統121可以包括一個或多個ADC（類比數位轉換器）。電子系統121可以包括由各像素150共用的元件或專用於單個像素150的元件。例如，電子系統121可以包括專用於每個像素150的放大器和在所有像素150之間共用的微處理器。電子系統121可以通過通孔131電連接到像素150。通孔之間的空間可以使用填充材料130填充，這可以增加電子元件層120與輻射吸收層110的連接的機械穩定性。其它接合技術可以在不使用通孔131的情況下將電子系統121連接到像素150。
當來自輻射源(未示出)的輻射撞擊包括二極體的輻射吸收層110時，輻射粒子可以被吸收並且通過多種機制產生一個或多個電荷載流子(例如，電子、電洞)。電荷載流子可以在電場下漂移到二極體之一的電極。該電場可以是外部電場。電觸點119B可以包括離散部分，每個離散部分與離散區114電接觸。術語“電觸點”可以與詞語“電極”互換使用。在實施例中，電荷載流子可以在各方向上漂移，使得由單個輻射粒子產生的電荷載流子基本上不被兩個不同的離散區114共用（這裡“基本上不......共用”意指相比於其餘的電荷載流子，這些電荷載流子中的少於2%、少於0.5%、少於0.1%或少於0.01%的電荷載流子流向一個不同的離散區114）。由入射在這些離散區114之一的覆蓋區周圍的輻射粒子產生的電荷載流子基本上不與這些離散區114中的另一個共用。與離散區114相關聯的像素150可以是離散區114周圍的區域，其中由入射到其中的輻射粒子產生的基本上全部的（多於98%、多於99.5%、多於99.9%或者多於99.99%的）電荷載流子流向離散區114。即，這些電荷載流子中的少於2%、少於1%、少於0.1%或少於0.01%的電荷載流子流過該像素150。
根據替代實施例，圖4示意性地示出了圖1的輻射檢測器100沿線2-2的詳細剖視圖。更具體地，輻射吸收層110可以包括諸如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合之類的半導體材料的電阻器，但不包括二極體。半導體材料對於感興趣的輻射可以具有高質量衰減係數。在一個實施例中，圖4的電子元件層120在結構和功能方面類似於圖3的電子元件層120。
當輻射撞擊包括電阻器但不包括二極體的輻射吸收層110時，它可以被吸收並通過多種機制產生一個或多個電荷載流子。輻射粒子可以產生10到100000個電荷載流子。電荷載流子可以在電場下漂移到電觸點119A和119B。該電場可以是外部電場。電觸點119B可以包括離散部分。在實施例中，電荷載流子可以在各方向上漂移，使得由單個輻射粒子產生的電荷載流子基本上不被電觸點119B的兩個不同的離散部分共用（這裡“基本上不......共用”意指相比於其餘的電荷載流子，這些電荷載流子中的少於2%、少於0.5%、少於0.1%或少於0.01%的電荷載流子流向一個不同的離散部分）。由入射在電觸點119B的這些離散部分之一的覆蓋區周圍的輻射粒子產生的電荷載流子基本上不與電觸點119B的這些離散部分中的另一個共用。與電觸點119B的離散部分相關聯的像素150可以是離散部分周圍的區域，其中由入射到其中的輻射粒子產生的基本上全部的（多於98%、多於99.5%、多於99.9%或者多於99.99%的）電荷載流子流向電觸點119B的離散部分。即，這些電荷載流子中的少於2%、少於0.5%、少於0.1%或少於0.01%的電荷載流子流過與電觸點119B的一個離散部分相關聯的像素。
輻射檢測器封裝：
圖5示意性地示出了包括輻射檢測器100和印刷電路板（PCB）510的輻射檢測器封裝500的俯視圖。本文使用的術語“PCB”不限於特定材料。例如，PCB可以包括半導體。輻射檢測器100可以安裝到PCB 510。為了清楚起見，未示出輻射檢測器100和PCB 510之間的佈線。封裝500可以具有一個或多個輻射檢測器100。PCB 510可以包括未被輻射檢測器100覆蓋的輸入/輸出（I/O）區域512（例如，用於容納接合線514）。輻射檢測器100可以具有有源區域190，其是像素150（圖1）所處的位置。輻射檢測器100可以在輻射檢測器100的邊緣附近具有周邊區195。周邊區195沒有像素150，並且輻射檢測器100不檢測入射在周邊區195上的輻射粒子。
圖像感測器：
圖6示意性地示出了根據實施例的圖像感測器600的剖視圖。圖像感測器600可以包括安裝到系統PCB 650的一個或多個圖5的輻射檢測器封裝500。PCB 510和系統PCB 650之間的電連接可以通過接合線514進行。為了容納PCB 510上的接合線514，PCB 510可以具有未被輻射檢測器100覆蓋的I/O區域512。為了容納系統PCB 650上的接合線514，輻射檢測器封裝500之間可以具有間隙。間隙可以是大約1 mm或更大。入射在周邊區195、I/O區域512或間隙上的輻射粒子不能被系統PCB 650上的輻射檢測器封裝500檢測到。輻射檢測器（例如，輻射檢測器100）的盲區是輻射檢測器的輻射接收表面的入射在其上的輻射粒子不能被輻射檢測器檢測到的區域。封裝（例如，輻射檢測器封裝500）的盲區是封裝的輻射接收表面的入射在其上的輻射粒子不能被封裝中的一個或多個輻射檢測器檢測到的區域。在圖5和圖6所示的這個示例中，輻射檢測器封裝500的盲區包括周邊區195和I/O區域512。具有一組封裝（例如，安裝在同一PCB上並佈置在同一層或不同層中的輻射檢測器封裝500）的圖像感測器（例如，圖像感測器600）的盲區（例如，盲區688）包括該組中的封裝的盲區和封裝之間的間隙的組合。
在實施例中，自行操作的輻射檢測器100（圖1）可以視為圖像感測器。在實施例中，自身操作的輻射檢測器封裝500（圖5）可以視為圖像感測器。
包括輻射檢測器100的圖像感測器600可以在輻射檢測器100的有源區域190中具有盲區688。然而，圖像感測器600可以一張一張地捕獲物體或場景（未示出）的多個部分圖像，然後可以將這些捕獲的部分圖像進行拼接，形成整個物體或場景的拼接圖像。
本說明書中的術語“圖像”不限於輻射特性（例如強度）的空間分佈。例如，術語“圖像”還可以包括物質或元素的密度的空間分佈。
成像系統：
圖7A至圖7B示意性地示出了根據實施例的用於血液流速測量的成像系統700。在實施例中，成像系統700可以包括輻射源710和圖像感測器600（圖6）。在實施例中，成像系統700可以被佈置成使得血管720的檢測部720d位於輻射源710和圖像感測器600之間。具體地，在實施例中，成像系統700可以被佈置成使得圖像感測器600可以捕獲包括檢測部720d的場景（未示出）的圖像。
在實施例中，輻射源710可以向檢測部720d發送輻射束712。在實施例中，輻射束712可以包括X射線光子。在實施例中，輻射束712的每個X射線光子可以具有在100 eV到1000 eV範圍內的能量。
在實施例中，圖像感測器600可以使用輻射束712中的已經透過檢測部720d的輻射來捕獲包括檢測部720d的場景的圖像。結果，檢測部720d和檢測部720d內部的材料(如果有的話)存在於捕獲的圖像中。
本專利申請（包括權利要求書）中的“第一”、“第二”等序號僅用於方便參考，並不意味著任何時間順序。
血液流速測量：
在實施例中，血液流速測量可以按如下執行。在引入時間，可以在引入部位720i處將鹽水體積730(NaCl溶液)引入血管720中。假設血管720內的血液沿方向725f流動。結果，隨著血管720內的血液流動，鹽水體積730也沿方向725f流動。因此，檢測部720d相對於引入部位720i在下游。
在實施例中，在鹽水體積730開始被引入血管720之後，圖像感測器600可以捕獲包括檢測部720d的場景的多個圖像。在實施例中，這多個圖像可以一次一個圖像地（即，逐個地）捕獲。例如，這多個圖像可以包括由圖像感測器600依次逐個地捕獲的5個圖像（圖像#1、圖像#2、圖像#3、圖像#4和圖像#5）。
在實施例中，鹽水體積730到達檢測部720d的時間點可以基於多個圖像中的至少一個圖像來確定。例如，假設鹽水體積730首先（部分或全部）出現於圖像#3中。結果，可以將捕獲圖像#3的時間用作鹽水體積730到達檢測部720d的時間點。
在實施例中，血管720中的血液的流速可以基於（A）上面確定的時間點和（B）鹽水體積730被引入血管720的引入時間來確定。
例如，假設鹽水體積730到達檢測部720d的時間點為t=10 s，並且引入時間為t=0 s。結果，鹽水體積730在血管720內從引入部位720i行進到檢測部720d所花費的時長為10 s-0 s＝10 s。
進一步假設在引入部位720i與檢測部720d之間沿血管720的行進距離為1 m。於是，血管720中的血液的流速可以與鹽水體積730的行進速度相同，即1 m/10 s=0.1 m/s（即，行進距離除以從引入時間到所述時間點的時間段的時長）。
概括血液流速測量的流程圖：
圖8示出了根據實施例的概括上述血液流速測量的流程圖800。步驟810包括在管的引入部位處將物體引入管中，其中液體在管內流動。例如，在上述實施例中，參考圖7A至圖7B，鹽水體積730在血管720的引入部位720i處被引入血管720中，其中血液在血管720內流動。
步驟820包括捕獲包括管的檢測部的場景的M個圖像，其中檢測部相對於引入部位在下游，並且其中M是大於1的整數。例如，在上述實施例中，參考圖7A至圖7B，圖像感測器600捕獲包括血管720的檢測部720d的場景的5個圖像（圖像#1、圖像#2、圖像#3、圖像#4和圖像#5），其中檢測部720d相對於引入部位720i在下游，並且其中M＝5(即，5個圖像)。
步驟830包括基於M個圖像中的至少一個圖像，確定物體到達檢測部的時間點。例如，在上述實施例中，參考圖7A至圖7B，鹽水體積730到達檢測部720d的時間點是基於5個圖像中的圖像#3來確定的。
步驟840包括基於所述時間點和將物體引入管中的引入時間來確定管內液體的流速。例如，在上述實施例中，參考圖7A至圖7B，血管720內的血液的流速是基於時間點（t=10 s）和引入時間（t=0 s）來確定的。具體地，在引入部位720i與檢測部720d之間沿血管720的距離為1 m的情況下，血管720內的血液的流速可以與鹽水體積730的行進速度相同，即為1 m/10s=0.1 m/s。
其它實施例：
通過比較圖像來確定物體何時到達檢測部
假設當鹽水體積730尚未到達檢測部720d時捕獲圖像#1。在實施例中，可以將圖像#2與圖像#1進行比較。假設圖像#2與圖像#1沒有區別。結果，可以確定在捕獲圖像#2時鹽水體積730尚未到達檢測部720d。
在實施例中，然後，可以將圖像#3與圖像#1進行比較。假設圖像#3與圖像#1不同。結果，可以確定在捕獲圖像#3時鹽水體積730已經到達檢測部720d。
在實施例中，如果圖像#3的所有像素的總和不同於圖像#1的所有像素的總和，則可以認為圖像#3不同於圖像#1。這裡，圖像的所有像素的總和是該圖像的所有像素的值的總和。例如，假設圖像#1有28個像素，它們分別具有28個值。於是，圖像#1的所有像素的總和就是這28個值的總和。
在實施例中，如果（A）圖像#3的所有像素的總和與（B）圖像#1的所有像素的總和之間的差的大小超過預先指定的閾值，則可以認為圖像#3的所有像素的總和不同於圖像#1的所有像素的總和。
週期性的成像：
在實施例中，參考圖7A至圖7B，圖像感測器600可以週期性地（即，按相同的時間段，一個接一個地）捕獲場景的圖像。例如，圖像感測器600可以週期性地（例如，每5秒）捕獲5個圖像（圖像#1、圖像#2、圖像#3、圖像#4和圖像#5）。
相對於檢測部靜止的圖像感測器：
在實施例中，參考圖7A-圖7B，在上述血液流速測量期間，圖像感測器600可以相對於血管720的檢測部720d靜止。在實施例中，在上述血液流速測量期間，圖像感測器600和輻射源710都可以相對於血管720的檢測部720d靜止。
不同於血液的液體作為物體：
在上述實施例中，參考流程圖800（圖8）的步驟810，物體包括鹽溶液（即，圖7A至圖7B的鹽水體積730）。通常，物體可以包括不同於血液的液體。例如，物體可以包括碘溶液。
替代實施例：
物體的被動引入：
在上述實施例中，參考圖7A至圖8，鹽水體積730（作為步驟810的物體）被主動引入血管720（作為圖8中的步驟810的管）中。在替代實施例中，如下面的示例中一樣，步驟810的物體可以被被動地引入管中。
首先，可以將鹽水注入血管720中，導致血液和鹽水的混合物從引入部位720i流向檢測部720d。在血液和鹽水的混合物到達檢測部720d之後，可以在停止時間停止在引入部位720i處注入鹽水，從而導致不含鹽水的血液作為從引入部位720i流向檢測部720 d的物體。換言之，實際上，物體（不含鹽水的血液）在停止時間開始被引入血管720中。將物體（不含鹽水的血液）引入血管 720 中被認為是“被動的”，因為停止注入某些東西（鹽水）的行為實際上在血管 720 中產生了物體（不含鹽水的血液）。在實施例中，可以使用碘溶液代替鹽水。
通過分析單個圖像來確定物體何時到達檢測部：
在上述實施例中，鹽水體積730到達檢測部720d的時間點是通過比較捕獲的圖像來確定的（例如，將圖像#2與圖像#1進行比較，然後將圖像#3與圖像#1進行比較，以此類推，直到發現不同）。在替代實施例中，鹽水體積730到達檢測部720d的時間點可以通過按照圖像被捕獲的順序單個地分析所捕獲的圖像來確定。例如，可以先分析圖像#1，然後分析圖像#2，以此類推。
假設對圖像#1的分析得出圖像#1的像素值在圖像#1上是一致的。結果，可以確定在捕獲圖像#1時鹽水體積730尚未到達檢測部720d。
進一步假設對圖像#2的分析還得出圖像#2的像素值在圖像#2上是一致的。結果，可以確定在捕獲圖像#2時鹽水體積730尚未到達檢測部720d。
進一步假設對圖像#3的分析得出圖像#3的像素值在圖像#3上不是一致的。具體地，假設發現圖像#3的物體區域的平均像素值與圖像#3的其餘區域的平均像素值相差的量的大小超過預先指定的閾值。然後，可以確定圖像#3的物體區域是鹽水體積730的一部分（或全部）的圖像。結果，鹽水體積730到達檢測部720d的時間點可以確定為捕獲圖像#3的時間。
在實施例中，血管720內的血液的流速可以基於（A）在引入部位720i和檢測部720d之間沿著血管720的行進距離和（B）物體區域在圖像＃3中的的位置來確定。
通過檢查所有圖像來確定物體何時到達檢測部：
在上述實施例中，通過分析包括檢測部720d的場景的一個或一些圖像來確定血管720內的血液的流速。在替代實施例中，血管720內的血液的流速可以通過如下分析包括檢測部720d的場景的所有捕獲圖像來確定。
參考圖7A至圖7B，在實施例中，可以將P個鹽水體積（未示出，但類似於鹽水體積730）引入血管720，其中在引入部位720i處以引入頻率(例如，每5秒或0.2Hz)週期性地、逐個地引入P個鹽水體積，其中P是大於1的整數。
在實施例中，在P個鹽水體積開始被引入血管720之後，圖像感測器600可以（逐個地）捕獲包括檢測部720d的場景的Q個圖像，其中Q是大於等於1的整數。在實施例中，可以週期性地捕獲Q個圖像。在實施例中，可以以高於引入頻率的頻率捕獲Q個圖像。
接下來，在實施例中，可以基於（A）Q個圖像和（B）引入頻率(例如，0.2Hz)來確定P個鹽水體積中的每一個在血管720內從引入部位720i行進到檢測部720d所花費的相同時長。
在實施例中，可以如下確定時長。首先，在實施例中，對於Q個圖像中的每個圖像，可以確定所述每個圖像的所有像素的總和，得到Q個和，其構成時域中的第一函數。
接下來，在實施例中，可以對第一函數進行傅立葉轉換，得到頻域中的第二函數，其中第二函數包括對應於引入頻率（例如，0.2Hz）的特定分量。
接下來，在實施例中，對第二函數的特定分量進行傅立葉逆轉換，得到時域中的第三函數。
接下來，在實施例中，可以基於第三函數確定時長。在實施例中，在如上所述確定時長之後，可以基於該時長確定血管720內的血液的流速。
例如，假設P個鹽水體積中的每一個在血管720內從引入部位720i行進到檢測部720d所花費的時間被確定為10s。進一步假設在引入部位720i與檢測部720d之間沿血管720的行進距離為1 m。於是，血管720內的血液的流速可以與P個鹽水體積的行進速度相同，即1 m/10 s＝0.1 m/s。
根據替代實施例的概括血液流速測量的流程圖：
圖9示出了根據上述替代實施例的概括血液流速測量的流程圖900。步驟910包括將P個物體引入管中，其中液體在管內流動，其中P個物體在管的引入部位處以引入頻率週期性地、一次一個物體地引入，並且其中P是大於1的整數。例如，在上述實施例中，參考圖7A至圖7B，將P個鹽水體積引入血管720中，其中血液在血管720內流動，其中P個鹽水體積在血管720的引入部位720i處以引入頻率（0.2Hz）週期性地、一次一個物體地引入，其中P大於1。
步驟920包括捕獲包括管的檢測部的場景的Q個圖像，其中Q個圖像是一次一個圖像地捕獲的，其中檢測部相對於引入部位在下游，並且其中Q是大於1的整數。例如，在上述實施例中，參考圖7A至圖7B，圖像感測器600捕獲包括血管720的檢測部720d的場景的Q個圖像，其中Q個圖像是一次一個圖像地捕獲的，其中檢測部720d相對於引入部位720i在下游，並且其中Q是大於1的整數。
步驟930包括基於（A）Q個圖像和（B）引入頻率來確定P個物體中的每一個在管內從引入部位行進到檢測部所花費的相同時長。例如，在上述實施例中，參考圖7A至圖7B，基於（A）Q個圖像和（B）引入頻率（0.2 Hz）確定P個鹽水體積中的每一個在血管720內從引入部位720i行進到檢測部720d所花費的相同時長。
步驟940包括基於時長確定管內的液體的流速。例如，在上述實施例中，參考圖7A至圖7B，血管720內的血液的流速是基於時長確定的。
儘管本文已經公開了各個方面和實施例，但其他方面和實施例對於本領域技術人員來說將是顯而易見的。本文所公開的各個方面和實施例是出於說明的目的而不旨在限制，真實範圍和精神由所附申請專利範圍指示。
100:輻射檢測器 110:輻射吸收層 111:第一摻雜區 112:本徵區 113:第二摻雜區 114:離散區 119A、119B:電觸點 120:電子元件層 121:電子系統 130:填充材料 131:通孔 150:像素 190:有源區域 195:周邊區 500:輻射檢測器封裝 510:印刷電路板 512:輸入/輸出區域 514:接合線 600:圖像感測器 650:系統PCB 688:盲區 700:成像系統 710:輻射源 712:輻射束 720:血管 720d:檢測部 720i:引入部位 725f:方向 730:鹽水體積 800、900:流程圖 810、820、830、840、910、920、930、940:步驟
圖1示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器。 圖2示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的簡化剖視圖。 圖3示意性地示出了根據實施例的輻射檢測器的詳細剖視圖。 圖4示意性地示出了根據替代實施例的輻射檢測器的詳細剖視圖。 圖5示意性地示出了根據實施例的包括輻射檢測器和印刷電路板（PCB）的輻射檢測器封裝的俯視圖。 圖6示意性地示出了根據實施例的包括安裝到系統PCB（印刷電路板）的圖5的封裝的圖像感測器的剖視圖。 圖7A至圖7B示意性地示出了根據實施例的用於血液流速測量的操作中的成像系統。 圖8示出了根據實施例的概括成像系統的操作的流程圖。 圖9示出了根據替代實施例的概括成像系統的操作的另一流程圖。
800:流程圖
810、820、830、840:步驟

Claims (23)

  1. 一種方法，包括： 在管的引入部位處將物體引入所述管中，其中液體在所述管內流動； 捕獲包括所述管的檢測部的場景的M個圖像， 其中所述檢測部相對於所述引入部位在下游，並且 其中M是大於1的整數； 基於所述M個圖像中的至少一個圖像，確定所述物體到達所述檢測部的時間點；以及 基於所述時間點和將所述物體引入所述管中的引入時間，確定所述管內的所述液體的流速。
  2. 如請求項1所述的方法，其中，所述M個圖像是一次一個圖像地捕獲的。
  3. 如請求項1所述的方法，其中所述管是血管，所述液體是血液，且所述物體是不同於所述血液的液體。
  4. 如請求項3所述的方法，其中，所述物體包含NaCl或碘。
  5. 如請求項1所述的方法，所述管是血管，所述液體包括血液和不同於所述血液的溶液的混合物，且所述物體包括血液但不包括所述溶液。
  6. 如請求項5所述的方法，其中所述溶液包含NaCl或碘。
  7. 如請求項1所述的方法，其中所述捕獲所述M個圖像是使用相對於所述檢測部靜止的圖像感測器來執行的。
  8. 如請求項1所述的方法，其中所述捕獲所述M個圖像包括： 從輻射源向所述檢測部發送X射線光子；以及 利用所述X射線光子中的已經透過所述檢測部的輻射來捕獲所述M個圖像。
  9. 如請求項8所述的方法，其中所述X射線光子中的每個光子具有在100 eV至1000 eV範圍內的能量。
  10. 如請求項1所述的方法，其中所述確定所述液體的所述流速還基於在所述引入部位和所述檢測部之間沿著所述管的行進距離。
  11. 如請求項10所述的方法，其中所述液體的所述流速等於所述行進距離除以從所述引入時間到所述時間點的時間段的時長。
  12. 如請求項1所述的方法，其中所述M個圖像是週期性地捕獲的。
  13. 如請求項1所述的方法，其中所述確定所述時間點包括： 識別所述M個圖像中的存在所述物體的至少一部分的第一圖像；以及 確定所述時間點為捕獲所述第一圖像的時間。
  14. 如請求項13所述的方法，其中所述識別所述第一圖像包括確定所述第一圖像和所述M個圖像中的在捕獲所述第一圖像之前捕獲的第二圖像不同。
  15. 如請求項14所述的方法，其中在所述M個圖像當中，所述第二圖像是首先捕獲的。
  16. 如請求項14所述的方法，其中所述確定所述第一圖像和所述第二圖像不同包括確定所述第一圖像的所有像素的第一總和與所述第二圖像的所有像素的第二總和不同。
  17. 如請求項16所述的方法，其中所述確定所述第一總和與第二總和不同包括確定所述第一總和與所述第二總和之間的差的大小超過預先指定的閾值。
  18. 如請求項13所述的方法，其中所述識別所述第一圖像包括確定所述第一圖像的物體區域的平均像素值與所述第一圖像的其餘區域的平均像素值相差的量的大小超過預先指定的閾值。
  19. 如請求項18所述的方法，其中所述確定所述流速還基於（A）在所述引入部位和所述檢測部之間沿所述管的行進距離和（B）所述物體區域在所述第一圖像中的位置。
  20. 一種方法，包括： 將P個物體引入管中， 其中，液體在所述管內流動， 其中，所述P個物體是在所述管的引入部位處以引入頻率週期性地、一次一個物體地引入的，並且 其中，P是大於1的整數； 捕獲包括所述管的檢測部的場景的Q個圖像， 其中，所述Q個圖像是一次一個圖像地捕獲的， 其中，所述檢測部相對於所述引入部位在下游，並且 其中，Q是大於1的整數； 基於（A）所述Q個圖像和（B）所述引入頻率，確定所述P個物體中的每一個在所述管內從所述引入部位行進到所述檢測部所花費的相同的時長；以及 基於所述時長確定所述管內的液體的流速。
  21. 如請求項20所述的方法，其中，所述確定所述時長包括： 對於所述Q個圖像中的每個圖像，確定所述每個圖像的所有像素的總和，得到Q個總和，所述Q個總和構成時域中的第一函數； 對所述第一函數進行傅立葉轉換，得到頻域中的第二函數，其中所述第二函數包括對應於所述引入頻率的特定分量； 對所述第二函數的所述特定分量進行傅立葉逆轉換，得到時域中的第三函數；以及 基於所述第三函數確定所述時長。
  22. 如請求項20所述的方法，其中，所述Q個圖像是週期性地捕獲的。
  23. 如請求項22所述的方法，其中，所述Q個圖像是以高於所述引入頻率的頻率捕獲的。
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