[发明专利]一种用于探测器的干扰横条纹校正方法、系统和介质设备

说明书

本发明公开了一种用于探测器的干扰横条纹校正方法、系统和介质设备，涉及平板探测器及线阵探测器的应用领域。该方法包括：在正常读出当前行多列像素前，将像素阵列与后级信号读出电路间的模拟开关设置为第一开关状态；根据需要确认待输出列信号读出电路的数量；将所述多列信号读出电路输出作平均后得到当前行偏置系数；将开关设置为第二开关状态，获得此时列信号读出电路的输出；将所述多列输出减去当前行偏置系数，获得当前行多列像素的校正信号输出；逐行扫描并重复以上步骤，直至获得所有像素的校正信号输出。相比于DDS功能，本方案无需复杂的硬件电路支持，提升了芯片良率，降低了暗场图像噪声，提升了探测器的极限帧速率。

技术领域

本发明涉及平板探测器及线阵探测器的应用领域，尤其涉及一种用于探测器的干扰横条纹校正方法、系统和介质设备。

背景技术

平板探测器及线阵探测器是一种将X射线能量转换为电信号的设备，就其硬件电路而言，通常包含无源的多行多列的像素阵列及有源的信号读出阵列，其中有源的信号读出阵列根据架构不同可能包括行选通电路、多选一电路、积分电路、PGA电路、模数转换电路以及数据处理电路等。平板探测器及线阵探测器采用rolling shutter快门模式，其通过逐行扫描完成整个像素阵列的扫描，由于这种工作方式的存在，同一行对应的不同列像素几乎在一时刻完成信号读出，而同一列对应的不同行像素之间则存在行扫描时间的差别，这个差别通常最大能达到毫秒量级。在一个典型的APS像素架构平板探测器中，同一列上的多行像素通常会共用一套列积分电路+PGA电路+模数转换电路作为列信号读出电路，而多列像素+积分电路+PGA电路+模数转换电路构成平板探测器的模拟电路部分。由于系统电源噪声、外界电磁干扰等非理想因素会带来一定的随机干扰，而同一行上不同列的像素保持几乎一致的信号读出时刻，因此随机干扰在多行多列像素阵列对应的二维灰度值图像上通常呈现为随机的横条纹。

传统的干扰横条纹校正方法通常为使用带有双采样功能(DDS)的探测器。DDS功能的实现思路是在每个像素信号正常读出以后将像素复位并再次采集复位下的输出，将2次输出通过硬件或程序相减以达到消除随机干扰的目的。通过原理可以发现，DDS功能在像素信号读出后通过像素复位得到后级信号读出电路的偏置信号输出，利用像素读出时刻与后级信号读出电路偏置读出时刻在时间上足够接近的特性，消除非理想因素对像素读出信号的干扰。但也可发现，DDS功能较为复杂，每个像素均需采集2次输出，因此其包含几个明显的缺点：1.DDS功能通常需要较为复杂的功能电路支持，极大的影响了芯片良率；2.DDS功能下每个像素均需要采集2次，数据量增大2倍，极大的影响了极限帧速率；3.2次数据相减会增加噪声至单次数据采集的1.41倍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于探测器的干扰横条纹校正方法、系统和介质设备。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于探测器的干扰横条纹校正方法，包括：

在读出当前行多列像素对应的列信号读出电路输出之前，将探测器的像素阵列与后级对应的多列信号读出电路之间的开关设置为第一开关状态；

根据极限帧速率及噪声水平需要确认待输出列信号读出电路的列数；

将所述多列信号读出电路输出作平均后得到当前行的偏置系数；

将开关设置为第二开关状态，获得当前行多列像素对应的多列信号读出电路输出；

将所述多列信号读出电路输出减去所述当前行的偏置系数，获得当前行多列像素对应的多列校正信号输出；

逐行扫描并重复以上步骤，直至获得所述像素阵列全部像素的校正信号输出。