專利名稱：用于校正通過光敏點(diǎn)陣列獲得的圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于校正通過包括光敏點(diǎn)陣列的光敏器件獲得的圖像的方法，所述光敏點(diǎn)例如是通過用于沉積半導(dǎo)體材料的技術(shù)制成的。其主要應(yīng)用于但不限于用于探測放射線圖像的光敏器件。本發(fā)明在當(dāng)光敏器件受到電磁干擾時(shí)特別有用。
背景技術(shù)：
在例如玻璃絕緣支撐物上沉積諸如氫化非晶硅(aSiH)的半導(dǎo)體材料薄膜的技術(shù)可以構(gòu)建能夠基于可見光輻射或近可見光輻射產(chǎn)生圖像的光敏點(diǎn)的陣列。不過，可以在放射線圖像探測的框架內(nèi)使用這些陣列。為此目的，在X射線輻射和陣列之間插入閃爍屏就夠了，以便將X射線輻射轉(zhuǎn)化為光敏點(diǎn)能夠感測的波段內(nèi)的光輻射。形成這些陣列的光敏點(diǎn)通常包括與實(shí)現(xiàn)通/斷開關(guān)功能的元件相連的光敏元件。 光敏點(diǎn)安裝在行導(dǎo)體和列導(dǎo)體之間。根據(jù)需要，光敏器件包括排列成陣列或條帶的多個(gè)光敏點(diǎn)。光敏元件一般由與通/斷開關(guān)元件串聯(lián)安裝的二極管構(gòu)成。通/斷開關(guān)元件例如可以是所謂的開關(guān)二極管，其“閉合”或“導(dǎo)通”狀態(tài)對應(yīng)于正向模式下開啟開關(guān)二極管的偏置，其“打開”或“截止”狀態(tài)對應(yīng)于其反向偏置。以所謂的“頭-尾”配置安裝兩個(gè)二極管，使其具有相反的導(dǎo)電方向。這種設(shè)置是公知的，特別是在法國專利申請86 14058(公布號2 605 166)中，描述了具有兩個(gè)成“頭-尾”配置的二極管類型的光敏點(diǎn)陣列、用于讀取光敏點(diǎn)的方法以及構(gòu)建這種光敏器件的方式。無定形半導(dǎo)體材料顯示出某種存儲效應(yīng)。這涉及其包括比晶體材料中多得多的大量陷阱的無定形結(jié)構(gòu)。這些陷阱是在整個(gè)禁帶上延伸的結(jié)構(gòu)缺陷。它們保持在有用圖像捕捉期間、特別是在光敏點(diǎn)暴露于光輻射期間產(chǎn)生的電荷。材料記憶與指定光輻射相對應(yīng)的圖像并且在讀取接下來的圖像或接下來的幾個(gè)圖像期間恢復(fù)與該圖像有關(guān)的電荷。圖像的質(zhì)量受其影響。此外，光敏點(diǎn)的陣列或條帶中使用的半導(dǎo)體元件不是全部相同的，于是集成了該陣列或該條帶的光敏器件具有固有的不均勻性，造成隨時(shí)間變化的削減區(qū)(impaired zone)ο為了試圖獲得具有最佳質(zhì)量的有用圖像，基于例如在操作周期開始時(shí)或在有用圖像捕捉之后捕捉的所謂的偏移圖像(在相應(yīng)的法語術(shù)語中被稱為黑色圖像)來執(zhí)行有用圖像的校正。該偏移圖像是光敏器件暴露于零強(qiáng)度信號時(shí)獲得的圖像，并且對應(yīng)于一種背景圖像。偏移圖像隨著光敏點(diǎn)的元件的電狀態(tài)以及其電特性的分散(dispersion)而變化。有用圖像是在光敏器件已暴露于有用信號時(shí)讀取的圖像，有用信號例如對應(yīng)于閃爍體暴露于 X射線輻射。其包含偏移圖像。于是，有用圖像的校正在于從有用圖像中減去偏移圖像。只有當(dāng)偏移圖像在其被捕捉的時(shí)刻與有用圖像被捕捉的時(shí)刻之間沒有變化時(shí)，該校正才是可靠的。這意味著偏移圖像就要被捕捉時(shí)和有用圖像就要被捕捉時(shí)，光敏點(diǎn)處于相同的電狀態(tài)。但是，光敏點(diǎn)通常是對電磁干擾敏感的。在使用光敏器件的某些情況下，電磁干擾是不可避免的。例如在介入放射學(xué)的框架下同時(shí)使用光敏器件與電動(dòng)手術(shù)刀時(shí)就是這種情況。因此，在有用圖像捕捉和偏移圖像捕捉之間，光敏點(diǎn)的電狀態(tài)可能變化。如果干擾是持久的和周期性的，則在光敏器件所形成的圖像上可能會出現(xiàn)條帶，除非電磁干擾的頻率與圖像捕捉頻率相比非常低。為了減小電磁干擾對光敏器件所形成的圖像的影響，可以使光敏器件對這些干擾不敏感，特別是通過設(shè)計(jì)屏蔽和通過去除電流環(huán)來實(shí)現(xiàn)。但是，這在存在諸如機(jī)械(重量、 尺寸)或電子(絕緣)的嚴(yán)重制約時(shí)不是總能實(shí)現(xiàn)的。也可以使圖像捕捉與干擾同步，以便通過偏移圖像的方式減去與有用圖像捕捉那一刻相同的干擾幅度。只有在存在單一電磁干擾，或者可選地在存在頻率是彼此的倍數(shù)的幾種電磁干擾時(shí)，這種同步才是可能的。此外，必須辨別干擾，并且根據(jù)該干擾來精確地確定光敏器件的控制的順序，從而對光敏器件的設(shè)計(jì)造成多種制約。第三種方案包括通過濾波來校正所獲得的圖像，例如通過圖像校正軟件來實(shí)現(xiàn)。但是，濾波可能導(dǎo)致醫(yī)學(xué)信息的損失或修改。此外，其難以適應(yīng)寬頻譜的電磁干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的特別在于通過提出一種方法來減輕上述全部或一部分缺點(diǎn)，所述方法能夠校正通過被任意類型的電磁干擾影響的光敏器件所獲得的圖像，而不會對光敏器件的設(shè)計(jì)增加任何制約。為此目的，本發(fā)明的主題是一種用于校正通過光敏器件獲得的圖像的方法，所述光敏器件包括排列成NI行乘Nc列的陣列的光敏點(diǎn)。每個(gè)光敏點(diǎn)能夠在暴露于光輻射期間累積電荷。根據(jù)本發(fā)明，該方法包括第一步驟，在時(shí)刻t = 2n和時(shí)刻t = 2n+l逐行讀取代表每個(gè)光敏點(diǎn)累積的電荷的信號，η為介于0和N-I之間的整數(shù)，N為介于2和陣列的行的數(shù)目NI之間的整數(shù)，同一行的信號被同時(shí)讀取，兩個(gè)連續(xù)的讀取時(shí)刻之間間隔確定的持續(xù)時(shí)間Tsampling，在時(shí)刻t = 2η讀取的信號被稱為有用信號，代表各個(gè)光敏點(diǎn)在這些點(diǎn)暴露于有用光輻射之后累積的電荷，在時(shí)刻t = 2n+l讀取的信號被稱為偏移信號，代表各個(gè)光敏點(diǎn)在沒有暴露于輻射的情況下累積的電荷，對于所述陣列的每一列，所述有用信號形成離散信號(η)，所述偏移信號形成離散信號OF (η)，第二步驟，為所述陣列的列所對應(yīng)的每個(gè)信號0F(n)確定如果偏移信號在時(shí)刻t =2n被讀取的話由偏移信號所形成的信號OFX(η)，通過校正信號OF(η)來確定這些信號 OFX (η)，第三步驟，對所述陣列的每一列從相應(yīng)的信號Xreal(Ii)中減去信號OFX (η)。本發(fā)明可以有效地校正通過受到電磁干擾的光敏點(diǎn)陣列獲得的圖像，特別是當(dāng)該干擾為持續(xù)的和周期性時(shí)更是如此。


通過閱讀結(jié)合附圖提供的以示例方式給出的實(shí)施方式的詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明，其他優(yōu)點(diǎn)也將得以顯現(xiàn)，其中圖1表示可以應(yīng)用本發(fā)明的第一示意性無源光敏器件；圖2表示可以應(yīng)用本發(fā)明的第二示意性無源光敏器件；
圖3表示可以應(yīng)用本發(fā)明的示意性有源光敏器件；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的校正方法的可能步驟；圖5表示用于逐行讀取光敏器件中累積的電荷的可能子步驟；圖6表示用于確定將要從有用信號中減去的偏移信號的可能子步驟。
具體實(shí)施例方式圖1表示包括以常規(guī)方式排列的陣列2的光敏器件1的簡化圖。陣列2包括光敏點(diǎn)P1至P9,每個(gè)光敏點(diǎn)由根據(jù)頭-尾配置串聯(lián)安裝的光敏二極管Dp和開關(guān)二極管Dc形成。陣列包括與列導(dǎo)體&至\交叉的行導(dǎo)體Y1至Y3,光敏點(diǎn)P1至P9在每個(gè)交叉點(diǎn)處連接到行導(dǎo)體Y1至Y3和列導(dǎo)體X1至X3之間。因此，光敏點(diǎn)P1至P9排列成行L1至L3和列Cl1 至Cl3。也將其稱為像素。在圖1的示例中，只表示了限定九個(gè)光敏點(diǎn)P1至P9的三行和三列，但是這種陣列可以具有更大的容量，可能多達(dá)數(shù)百萬個(gè)點(diǎn)。例如，通常是構(gòu)造這樣的陣列，其光敏點(diǎn)(在大約40cm χ 40cm的面積中)排列成3000行和3000列，或者排列成單列和數(shù)行以便構(gòu)成探測帶。光敏器件1包括行控制電路3，其輸出SYp SY2和SY3分別連接到行導(dǎo)體Y1, Y2和 Y3O行控制電路3具有未示出的各種元件，例如允許行控制電路3執(zhí)行行導(dǎo)體Y1至Y3的順序?qū)ぶ返臅r(shí)鐘電路、開關(guān)電路、移位寄存器。光敏器件1還包括電壓源4，向行控制電路3提供用于限定施加到行導(dǎo)體Y1至Y3上的所謂的讀取脈沖的幅度的電壓義。在每個(gè)光敏點(diǎn)P1至P9中，兩個(gè)二極管Dp和Dc通過其陽極連接在一起，如圖1所示，或者通過其陰極連接在一起。光電二極管Dp的陰極連接到列導(dǎo)體&至)(3，開關(guān)二極管 Dc的陰極連接到行導(dǎo)體Y1至Y3。應(yīng)注意的是，兩個(gè)二極管Dp和Dc通常被設(shè)計(jì)成光電二極管Dp所呈現(xiàn)的電容是最高的，例如約為50倍。在陣列2暴露于所謂的“有用，，光輻射的階段，每個(gè)光敏點(diǎn)P1至P9的兩個(gè)二極管 Dp和Dc是反向偏置的。在這種狀態(tài)下，它們每一個(gè)均構(gòu)成電容器。光電二極管Dp通過所屬光敏點(diǎn)P1至P9的曝光產(chǎn)生電荷。這些電荷累積到兩個(gè)二極管Dp和Dc的接合點(diǎn)處形成的節(jié)點(diǎn)上的點(diǎn)Α，電荷的數(shù)量取決于曝光強(qiáng)度。同時(shí)對連接到同一行導(dǎo)體Y1至Y3的全部光敏點(diǎn)逐行執(zhí)行光敏點(diǎn)P1至P9的讀取。為此目的，行控制電路3對被尋址的每個(gè)行導(dǎo)體Y1 至Y3施加給定幅度的讀取脈沖。未被尋址的行導(dǎo)體維持在基準(zhǔn)電位t或殘余電位。該基準(zhǔn)電位\例如是地電位。其可以是與施加到列導(dǎo)體&至\相同的電位。光敏點(diǎn)P1至P9的點(diǎn)A處的電荷的累積(如果存在的話)導(dǎo)致該點(diǎn)的電壓下降，也就是說光電二極管Dp的反向偏置電壓下降。對行導(dǎo)體1至￥3施加讀取脈沖的作用是為了恢復(fù)到連接到該行導(dǎo)體的全部光敏點(diǎn)的點(diǎn)A的電位，即其在暴露給有用光輻射之前所具有的偏壓電平(bias level)。這導(dǎo)致每個(gè)列導(dǎo)體^C1至&中流過與相應(yīng)的點(diǎn)A處累積的電荷成正比的電流。列導(dǎo)體\至&連接到讀取電路CL，在圖1的示例中，讀取電路CL包括積分電路 5、多路復(fù)用器電路6、視頻放大器7和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器8。積分電路5包括與列導(dǎo)體\至 X3 一樣多的放大器，即在圖1的示例中包括三個(gè)放大器G1至(；3。積分電路5還包括積分電容器C1至C3和用于每個(gè)放大器G1至( 的通/斷開關(guān)元件I1至13。每個(gè)列導(dǎo)體&至&連接到作為積分器安裝的放大器G1至( 的負(fù)輸入“_”。積分電容器C1至C3安裝在每個(gè)放大器的負(fù)輸入“_”和輸出S1至&之間。每個(gè)放大器G1至(；3的第二輸入“ + ”連接到一電位， 在圖1的示例中為基準(zhǔn)電位I。因此，該電位被施加到全部列導(dǎo)體&至)(3上。所謂的復(fù)位到零通/斷開關(guān)元件I1至I3與每個(gè)積分電容器C1至C3并聯(lián)安裝。通/斷開關(guān)元件I1至 I3例如是MOS型晶體管。因此，積分電路5將列導(dǎo)體&至\中流過的電荷轉(zhuǎn)化為電壓。放大器G1至( 的輸出S1至&連接到多路復(fù)用器電路6的輸入Ent1至Ent3。多路復(fù)用器電路6例如由具有并行輸入和串行輸出的移位寄存器形成，其可以是電荷耦合型的，通常被稱為(XD，代表術(shù)語“電荷耦合器件”。這種常規(guī)設(shè)置可以在多路復(fù)用器6的輸出處“串聯(lián)”地逐行(從L1至L3)地提供電壓，該電壓代表全部光敏點(diǎn)P1至P9的點(diǎn)A處累積的電荷。這些電壓被稱為多路復(fù)用信號SM。之后，多路復(fù)用信號SM可以被視頻放大器7放大，并被模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號SN。應(yīng)注意的是，為了實(shí)現(xiàn)圖1的示例中開關(guān)二極管Dc所具有的通/斷開關(guān)功能，還已知的是使用晶體管。與二極管相比，晶體管表現(xiàn)出更高的連接復(fù)雜度，但是其在“導(dǎo)通”狀態(tài)的質(zhì)量方面具有優(yōu)勢。圖2示意性地顯示了光敏器件1'，其與圖1的光敏器件的區(qū)別主要在于其包括陣列2'，其中的開關(guān)二極管Dc被替換成晶體管T，晶體管T是例如通過在薄層中沉積薄膜的技術(shù)構(gòu)造的。這些技術(shù)在文獻(xiàn)中用術(shù)語“薄膜晶體管”(TFT)來稱呼。這些技術(shù)可用于構(gòu)造圖1和圖2所示的陣列2和陣列2'的組合。在圖2通過示例顯示的圖示中，在每個(gè)光敏點(diǎn)P1至P9中，晶體管T通過其源極S連接到光電二極管Dp的陰極，即點(diǎn)A，其柵極G連接到光敏點(diǎn)P1至P9所屬的行導(dǎo)體Y1至Y3, 其漏極D連接到光敏點(diǎn)P1至P9所屬的列導(dǎo)體&至所有光電二極管Dp的陽極連接到行控制電路3的輸出SY4。輸出SY4提供所謂的偏置電壓Vbias，偏置電壓Vbias相對于基準(zhǔn)電位\或地電位而言是負(fù)的，大約為例如-5伏特。該偏置電壓Vbias用于構(gòu)成光電二極管Dp 的反向偏壓。行控制電路3例如從電源13接收該偏置電壓。為了更好地理解圖1和圖2所示的器件的一般操作，可以參考公布號為FR 2 760 585和FR 2 605 166的法國專利申請。圖1和圖2描述了光敏點(diǎn)P1至P9是所謂的無源的光敏器件1和光敏器件1 ’的示意性實(shí)現(xiàn)方式。但是，本發(fā)明特別適用于光敏點(diǎn)是所謂的有源的光敏器件，即光敏點(diǎn)在圖像獲取階段累積的電荷是在像素級轉(zhuǎn)換為電壓的，而不是在陣列以外的積分電路處。圖3顯示了光敏器件1 “，其例如包括兩行L1和L2乘兩列Cl1和Cl2的光敏點(diǎn)P1 至&的陣列2"。行控制電路3包括分別連接到兩個(gè)行導(dǎo)體1和1的兩個(gè)輸出5^和訪2。 行控制電路3還包括分別連接到兩個(gè)復(fù)位到零導(dǎo)體Lzi和Yktz2的兩個(gè)輸出Sktzi和Sktz2。每個(gè)光敏點(diǎn)P1至P4包括光電二極管Dp和三個(gè)晶體管1\、T2和T3。每個(gè)光敏點(diǎn)P1至P4的第一晶體管T1通過其柵極G連接到所考慮的光敏點(diǎn)P1至P4所屬的行導(dǎo)體L1或L2的復(fù)位到零導(dǎo)體^ira或ΥΚΤΖ2，通過其漏極D連接到使漏極D承受復(fù)位到零電位Vktz的電壓源31，通過其源極S連接到屬于所考慮的光敏點(diǎn)P1至P4的光電二極管Dp的陰極。所有光電二極管 Dp的陽極連接到公共電位，例如地電位?？梢栽诰w管T1的源極S和光電二極管Dp的陰極之間限定相同的點(diǎn)Α。該點(diǎn)A還連接到相同的光敏點(diǎn)P1至P4的第二晶體管T2的柵極G。該晶體管T2的源極S連接到相同的光敏點(diǎn)P1至P4的第三晶體管T3的源極S，所有的晶體管T2的漏極D連接到使漏極D承受供電電位Vdd的電壓源32。每個(gè)光敏點(diǎn)P1至P4的第三晶體管T3還通過其柵極G連接到所考慮的光敏點(diǎn)P1至P4所屬的行L1或L2的行導(dǎo)體Y1或 Y2,并通過其漏極D連接到所考慮的光敏點(diǎn)P1至P4所屬的列Cl1或Cl2的列導(dǎo)體&或&。晶體管T1可以使光敏點(diǎn)P1至P4復(fù)位到其原始狀態(tài)，即復(fù)位到光敏點(diǎn)P1至P4暴露于輻射之前所具有的狀態(tài)。更特別地，當(dāng)復(fù)位到零脈沖通過行控制電路3分派到復(fù)位到零導(dǎo)體Yktzi或Yktz2上時(shí)，晶體管T1可以使所考慮的行L1或L2的全部光敏點(diǎn)P1至P4的點(diǎn)A的電位回到起始電位，在該情形下為復(fù)位到零電位VKTZ。晶體管1~2可以隔離列導(dǎo)體&和)(2的點(diǎn)A。晶體管T3可以將各個(gè)晶體管T2的源極S連接到相應(yīng)的晶體管T3所連接到的列導(dǎo)體 X1 或 X2。光敏點(diǎn)P1至P4的讀取也是逐行執(zhí)行的。行控制電路3對每個(gè)行導(dǎo)體Y1和\連續(xù)施加讀取脈沖。然后，屬于被讀取的行L1或L2的光敏點(diǎn)P1至P4的點(diǎn)A的電壓通過晶體管 T2復(fù)制到列導(dǎo)體X1和X2上。與圖1和圖2的光敏器件1和光敏器件1'截然不同，光敏器件1"不包括任何積分電路，A點(diǎn)處所累積的電荷是在晶體管T2級電壓積分的。列導(dǎo)體&和直接連接到多路復(fù)用器6的輸入Ent1和Ent2。多路復(fù)用器6提供多路復(fù)用信號SM作為輸出，多路復(fù)用信號SM也可以通過視頻放大器7放大，并通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器8數(shù)字化，以便提供數(shù)字信號SN0圖3是就只包括兩行和兩列光敏點(diǎn)的光敏器件1"來提供的。當(dāng)然，本發(fā)明同樣適用于更大容量的陣列。此外，每個(gè)光敏點(diǎn)可以包括多于三個(gè)晶體管，每個(gè)光敏點(diǎn)的供電電壓 Vdd和復(fù)位到零電壓Vktz可以不同。在圖1至圖3的光敏器件1、1'和1"中，認(rèn)為電荷是通過光電二極管Dp在光敏點(diǎn)P1至&的曝光期間累積的。但是，這些電荷可以通過諸如光電三極晶體管的任意光敏元件累積。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的校正方法的可能步驟。該校正方法例如應(yīng)用于通過參考圖1至圖3描述的光敏器件1、1'和1"其中之一獲得的圖像。其可包括獲取圖像的第一步驟E1，在該步驟期間，每個(gè)光敏點(diǎn)？工至^可以由于陣列2、2'或2"暴露于有用光輻射而累積電荷。該光輻射例如來源于接收已通過希望獲得放射線圖像的患者身體一部分的X射線的閃爍體。該校正方法包括逐行讀取代表在每個(gè)光敏點(diǎn)P1至P9累積的電荷的信號的第二步驟E2。除非另有說明，對陣列2、2'或2"的所有列Cl1至Cl3，同一行的信號被同時(shí)讀取。在時(shí)刻t = 2n和時(shí)刻t = 2n+l讀取信號，η為介于O和N-I之間的整數(shù)，N為介于2 和陣列2、2'或2"的行數(shù)NI之間的整數(shù)。兩個(gè)連續(xù)的讀取時(shí)刻t和t+Ι之間間隔確定的持續(xù)時(shí)間Tsampling。根據(jù)本發(fā)明，在時(shí)刻t = 2n讀取的信號代表各個(gè)光敏點(diǎn)P1至P9在步驟 E1期間累積的電荷。這些信號被稱為有用信號。在時(shí)刻t = 2n+l讀取的信號代表未暴露給輻射的情況下，在時(shí)刻t = 2η和t = 2n+l之間累積的電荷。這些信號被稱為偏移信號。 對每一行接連獲取有用信號和偏移信號的原理被稱為術(shù)語相關(guān)雙采樣。有用信號和偏移信號例如是基于模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器8所產(chǎn)生的數(shù)字信號SN來構(gòu)建的。之后逐列考慮有用信號和偏移信號。這種逐列處理可以特別考慮到電磁干擾不一定對整個(gè)陣列具有均勻的影響這一事實(shí)。對于陣列2、2'或2"的每一列Cl1至Cl3，有用信號形成離散信號Xreal(η)，偏移信號形成離散信號OF (η)。在第三步驟&中，對與陣列2、2'或2〃的列Cl1至Cl3相對應(yīng)的每個(gè)信號OF (η)，確定如果偏移信號在時(shí)刻t = 2η被讀取的話所形成的信號OFX (η)。通過校正信號OF(η)來確定這些被稱為虛擬偏移信號的信號OFX(η)。其代表讀取有用信號的時(shí)刻但陣列2、2'或2"未暴露給有用光輻射的情況下光敏點(diǎn)中累積的電荷數(shù)量。除非另有說明，其對應(yīng)于讀取時(shí)刻t = 2η的偏移信號。光敏點(diǎn)中累積的一些電荷可能是由于電磁干擾而產(chǎn)生的。如果是這種情況，則與電磁來源的電荷數(shù)量相對應(yīng)的每個(gè)信號XMal (η)的幅度份額將與每個(gè)信號OFX(η)的相應(yīng)幅度份額相同。在第四步驟&中，根據(jù)下面的關(guān)系式， 從信號Xreal (η)中逐列減去信號OFX (η)S (n) = Xreal (η) -OFX (η),(1)其中S(n)代表所考慮的列Cl1至Cl3的校正有用信號。該關(guān)系式(1)不僅可以校正偏移信號OF(n)的信號Xreal(Ii)，還可以校正由于電磁干擾所產(chǎn)生的電荷。這組校正有用信號S(n)可以共同構(gòu)建校正圖像。圖5顯示了逐行讀取的步驟氏的特殊實(shí)現(xiàn)形式。根據(jù)該特殊實(shí)現(xiàn)形式，步驟E2包括下列連續(xù)子步驟，對必須讀取的陣列2、2'或2"的每一行連續(xù)重復(fù)這些子步驟讀取所考慮的行的每個(gè)光敏點(diǎn)P1至P9累積的電荷的子步驟氏…將這些電荷轉(zhuǎn)換為代表這些電荷的模擬信號的子步驟氏02，以及數(shù)字化這些信號的子步驟&03。讀取行的電荷的子步驟E2tll 包括在所述行的行導(dǎo)體Y1至Y3上分派讀取脈沖。根據(jù)本發(fā)明，在考慮接下來的行之前，對每一行再次重復(fù)子步驟^cll至氏。3。因此，時(shí)刻t = 2n的第一讀取期間的電荷讀取對應(yīng)于步驟E1期間光敏點(diǎn)P1至P9在暴露于有用光輻射之后所累積的電荷，時(shí)刻t = 2n+l的第二讀取期間的電荷讀取對應(yīng)于在未曝光的情況下所累積的電荷，至于所考慮的行的光敏點(diǎn)在電荷的第二讀取之前已被復(fù)位到其原始電狀態(tài)。對于包括無源光敏點(diǎn)的光敏器件，例如圖 1和圖2所示的光敏器件，在讀取電荷的子步驟^tll中同時(shí)執(zhí)行光敏點(diǎn)到其原始電狀態(tài)的這種復(fù)位，其被稱為復(fù)位到零。對于包括有源光敏點(diǎn)的光敏器件，例如圖3所示的光敏器件， 可以通過在所考慮的行的復(fù)位到零導(dǎo)體Yktzi或Yktz2上分派復(fù)位到零脈沖來執(zhí)行復(fù)位到零。在圖5所示的特殊實(shí)現(xiàn)方式中，通過使用計(jì)數(shù)器Cpt來執(zhí)行子步驟^tll至^tl3的重復(fù)，計(jì)數(shù)器Cpt的值表示當(dāng)前讀取迭代數(shù)。在該情形下，該計(jì)數(shù)器Cpt只取兩個(gè)值，例如對第一讀取取“ 1 ”，對第二讀取取“2”。因此，在子步驟^tll之前可以是初始化計(jì)數(shù)器Cpt 的值(例如初始化到值“1”)的子步驟氏04。當(dāng)數(shù)字化子步驟^ci3完成時(shí)，在子步驟^ci5中執(zhí)行測試，以確定計(jì)數(shù)器Cpt的值是否等于值“2”。如果情況不是如此，則在子步驟E2tl6中將計(jì)數(shù)器Cpt的值增加一個(gè)單位，然后重復(fù)子步驟^tll至氏吣如果計(jì)數(shù)器Cpt的值等于值 “2”，則考慮接下來的行，以便進(jìn)行讀取。在圖5所示的特殊實(shí)現(xiàn)方式中，通過使用第二計(jì)數(shù)器η來執(zhí)行逐行讀取，計(jì)數(shù)器η 的值表示當(dāng)前行的行號。因此，如上文所述，計(jì)數(shù)器η取介于0和N-I之間的整數(shù)值，N為介于2和陣列2、2'或2"的行數(shù)NI之間的整數(shù)。根據(jù)該特殊實(shí)現(xiàn)方式，子步驟^tll之前， 或者如果合適的話，子步驟^tl4之前是將計(jì)數(shù)器η的值初始化到值Iitl的子步驟&OT，Iitl為介于0和N-2之間的整數(shù)。整數(shù)Iitl表示必須讀取的第一行的行號，該第一行通常對應(yīng)于陣列 2,2'或2"的第一物理行。當(dāng)完成數(shù)字化子步驟^tl3時(shí)，或者如果合適的話，當(dāng)完成子步驟 E205時(shí)，在子步驟E2tl8中執(zhí)行測試，以便確定計(jì)數(shù)器η的值是否等于值N-I。如果情況不是如此，則在子步驟E2tl9中將計(jì)數(shù)器η的值增加一個(gè)單位，方法在子步驟E2tll處重新開始，或者如果合適的話，在子步驟E2tl4處重新開始。如果計(jì)數(shù)器η的值等于值N-I，則在子步驟E21tl中終止逐行讀取的步驟氏，方法在子步驟&處重新開始。仍在一特殊實(shí)現(xiàn)方式中，步驟氏包括如圖5所示的子步驟^tl2所產(chǎn)生的模擬信號或者子步驟 所產(chǎn)生的數(shù)字信號的多路復(fù)用的子步驟例如通過圖1至圖3所示的多路復(fù)用器6來執(zhí)行多路復(fù)用。步驟氏還可以包括放大的子步驟氏12。放大特別可以涉及模擬信號、多路復(fù)用信號和/或數(shù)字化信號。圖6顯示了確定信號OFX(η)的步驟&的特殊實(shí)現(xiàn)形式。根據(jù)該特殊實(shí)現(xiàn)形式， 需要確定欲從離散信號Xral (η)中除去的干擾信號的“相位”。該干擾信號顯然是未知的， 需要確定離散信號XMal(n)的“相位”。但是，信號的相位只能相對于已知頻率的周期性的基準(zhǔn)函數(shù)來定義。為此目的，在子步驟^中執(zhí)行信號Xral (η)的離散傅立葉變換，以便為陣
列的每一列產(chǎn)生信號IreJM。根據(jù)下面的關(guān)系式獲得信號叉-OO
權(quán)利要求
1.一種用于校正通過光敏器件(1，1'，1")獲得的圖像的方法，所述光敏器件包括排列成NI行(L1至L3)乘Nc列(Cl1至Cl3)的陣列(2,2'，2〃 )的光敏點(diǎn)(P1至P9)，每個(gè)光敏點(diǎn)⑴工至^)能夠在暴露于光輻射期間累積電荷，該方法的特征在于，包括第一步驟(E2)，在時(shí)刻t = 2n和時(shí)刻t = 2n+l逐行讀取代表每個(gè)光敏點(diǎn)(P1至I39)累積的電荷的信號，η為介于0和N-I之間的整數(shù)，N為介于2和陣列(2，2'，2")的行(L1 至1^3)的數(shù)目NI之間的整數(shù)，同一行㈦至！^)的信號被同時(shí)讀取，兩個(gè)連續(xù)的讀取時(shí)刻之間間隔確定的持續(xù)時(shí)間Tsampling，在時(shí)刻t = 2n讀取的信號被稱為有用信號，代表各個(gè)光敏點(diǎn)(P1至I39)在這些點(diǎn)(P1至I39)暴露于有用光輻射之后累積的電荷，在時(shí)刻t = 2n+l讀取的信號被稱為偏移信號，代表各個(gè)光敏點(diǎn)⑴工至^)在沒有暴露于輻射的情況下累積的電荷，對于所述陣列0，2'，2〃)的每一列(Cl1至Cl3),所述有用信號形成離散信號XMal (η)， 所述偏移信號形成離散信號OF (η)，第二步驟(E3),為所述陣列0，2'，2〃)的列(Cl1至Cl3)所對應(yīng)的每個(gè)信號OF(η)確定如果所述偏移信號在時(shí)刻t = 2η被讀取的話由偏移信號所形成的信號OFX(η)，通過校正信號OF (η)來確定這些信號OFX (η)，第三步驟(E4)，對所述陣列0，2'，2〃)的每一列((^至(13)從相應(yīng)的信號XMal(n) 中減去信號OFX (η)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，逐行讀取的步驟(E2)包括下列連續(xù)子步驟，對必須讀取的每一行(L1至L3)連續(xù)重復(fù)這些子步驟讀取所考慮的行的每個(gè)光敏點(diǎn)⑴工至^)在所述光敏點(diǎn)⑴工至^)暴露于光輻射之后累積的電荷的子步驟(E2tll),將這些電荷轉(zhuǎn)換為代表這些電荷的模擬信號的子步驟(E2tl2)， 數(shù)字化代表所述電荷的模擬信號的子步驟(E2tl3),在所述光敏點(diǎn)⑴工至^)復(fù)位到其原始電狀態(tài)之后讀取所述行的每個(gè)光敏點(diǎn)⑴工至^) 累積的電荷的子步驟(E2tll),將這些電荷轉(zhuǎn)換為代表這些電荷的模擬信號的子步驟(E2tl2)， 數(shù)字化代表所述電荷的模擬信號的子步驟(E2tl3)15
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對于所述陣列0，2'，2")的每一列(Cl1至Cl3)，所述第二步驟(E3)包括下列子步驟信號Xreal (η)到信號叉^㈨的離散傅立葉變換(E31)，其中k為從O變化到N-I的頻率分量指數(shù)，為信號的每個(gè)非零頻率分量確定(E32)相位￥k， 信號OF (η)到行廠仏)信號的離散傅立葉變換(E33),通過下面的關(guān)系式，基于信號OfOO的頻率分量和信號的頻率分量的相位確定(E34)
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對于所述陣列W，2") 的每一列(Cl1至Cl3),在通過下面的關(guān)系式確定的頻率！^的鄰域中對信號Xreal (η)和信號 OF (η)進(jìn)行濾波
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于校正通過光敏點(diǎn)陣列獲得的圖像的方法。當(dāng)陣列受到電磁干擾時(shí)，所述方法特別有用。根據(jù)本發(fā)明，校正方法包括逐行讀取陣列的第一步驟(E2)。每一行的第一讀取期間的信號讀取代表陣列暴露于可見光輻射之后累積的電荷，對于陣列的每一列，可以形成離散信號X(n)。第二讀取期間的信號讀取代表在未曝光情況下累積的電荷，對于陣列的每一列，形成離散信號OF(n)。在方法的第二步驟(E3)中，確定與未曝光的情況下在第一讀取期間形成的信號OF(n)基本對應(yīng)的信號OFX(n)，在第三步驟(E4)中，從信號X(n)中逐列減去信號OFX(n)。
文檔編號H04N5/357GK102405640SQ200980157833
公開日2012年4月4日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者B·坎迪亞德, J-M·維尼奧勒, T·沃思 申請人:曲克賽爾股份有限公司