平板传感器检测系统及平板传感器检测方法

技术领域

本揭示内容关于一种感测光源强度以产生影像之技术，特别是关于一种检测平板传感器之组装是否有异常的系统与方法。

背景技术

平板传感器(Flat panel Detector)是一种可利用光电转换技术，将X光信号转换成电信号，并以数字影像呈现出X光信号强度的装置。相较于传统的底片，平板传感器具有更高的感测度，能够缩短人体暴露于X光的时间，降低人体接收的辐射剂量。然而，平板传感器在组装上若产生偏差，则产生的数字影像亦可能出现错误，从而影响对于数字影像的判读结果。

发明内容

本揭示内容系关于一种平板传感器检测方法，包含下列步骤：在平板传感器被光源照射的情形下，致能平板传感器之第一驱动电路，且禁能平板传感器之第二驱动电路，其中第一驱动电路及第二驱动电路用以提供多个扫描信号至平板传感器之一感测面板的多个扫描线；通过读取电路，取得感测面板产生的第一感测影像；以及比对第一感测影像中多个第一区域的多个第一亮度值，以辨识出该些扫描线中的至少一个异常扫描线。

本揭示内容还关于一种平板传感器检测系统，包含平板传感器及处理器。平板传感器包含感测面板、第一驱动电路及第二驱动电路。感测面板具有多条扫描线。第一驱动电路电性连接该些扫描线的多个第一端。第二驱动电路电性连接该些扫描线的多个第二端。处理器电性连接于平板传感器。在平板传感器被光源照射的情形下，处理器用以致能第一驱动电路，且禁能第二驱动电路，以取得第一感测影像。处理器还用以比对第一感测影像中多个第一区域的多个第一亮度值，以辨识出该些扫描线中的至少一个异常扫描线。

本揭示内容还关于一种平板传感器检测方法，包含下列步骤：在平板传感器之感测面板被光源照射的情形下，驱动平板传感器之第一驱动电路扫描感测面板上的多个扫描线，以取得第一感测影像；在平板传感器被光源照射的情形下，驱动平板传感器之第二驱动电路扫描感测面板上的该些扫描线，以取得第二感测影像；以及比对第一感测影像及第二感测影像的亮度，以辨识出该些扫描线中的至少一个异常扫描线。

据此，通过分别驱动不同的驱动电路，取得感测影像并进行亮度分析，将可精确地辨识出感测影像中的异常位置，并据以发现平板传感器上的硬件组装错误。

附图说明

图1A为根据本揭示内容之部分实施例之平板传感器检测系统的示意图。

图1B为根据本揭示内容之部分实施例之平板传感器检测系统的示意图。

图2为根据本揭示内容之部分实施例之平板传感器检测方法的步骤流程图。

图3为根据本揭示内容之部分实施例之平板传感器产生感测影像的流程示意图。

图4A为根据本揭示内容之部分实施例之平板传感器所产生的第一感测影像示意图。

图4B为根据本揭示内容之部分实施例之平板传感器所产生的第二感测影像示意图。

图5A～5C为根据本揭示内容之部分实施例之平板传感器所产生的感测影像示意图。

图6为根据本揭示内容之部分实施例之平板传感器的X光剂量与影像读取数值关系图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明之多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

于本文中，当一元件被称为「连接」或「耦接」时，可指「电性连接」或「电性耦接」。「连接」或「耦接」亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用「第一」、「第二」、…等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本发明。

图1A及1B为根据本揭示内容之部分实施例的平板传感器检测系统之示意图。平板传感器检测系统包含光源装置L、平板传感器100及处理器200。光源装置L用以产生测试光线(如：X光)，测试光线在穿过检测物或人体后，将照射在平板传感器100上。

平板传感器100包含第一驱动电路110、第二驱动电路120、感测面板130、读取电路140及控制电路150。感测面板130设有多行(row)扫描线SL及多列(column)数据线DL，用以驱动感测面板130上的多个像素单元(图中未示)。在一实施例中，感测面板130可为薄膜晶体管影像感测面板(Thin Film Transistor image sensor panel)，其中薄膜晶体管可包含非晶硅(amorphous)、低温多晶硅(LTPS)、氧化铟镓锌(IGZO)或其他，但本揭示内容并不以此为限。

如图1A所示，在部分实施例中，平板传感器100还包含闪烁器131(Scintillator)。闪烁器131设置于感测面板130上方，用以接收光源装置L产生的X光，并将X光转换为可见光信号。感测面板130中每个像素单元可通过光电元件(如：光电二极管)将可见光信号转换为电信号，再通过晶体管输出感测信号。感测信号用以反应投射到对应之像素单元的光源强度。

第一驱动电路110及第二驱动电路120分别设置于感测面板130的两侧，且电性连接于扫描线SL的两端。换言之，第一驱动电路110电性连接于扫描线SL的第一端，第二驱动电路120则电性连接于扫描线SL的第二端。第一驱动电路110及第二驱动电路120可传送扫描信号，以依序驱动每一条扫描线SL，使感测面板130上的像素单元根据数据线DL上的电压及从可见光信号转换而成的电信号，输出对应的感测信号。「扫描信号」可为一种栅极导通(gate-on)电压电平的栅极信号，例如栅极脉冲信号。此一架构为「双驱动架构」，第一驱动电路110及第二驱动电路120会提供相同的栅极脉冲信号至同一条扫描线SL之两端。

读取电路140电性连接于感测面板130的数据线DL，以提供电压至数据线，或者接收感测面板130之像素单元产生的感测信号。

控制电路150电性连接于第一驱动电路110、第二驱动电路120、感测面板130及读取电路140，用以驱动第一驱动电路110及第二驱动电路120，并通过读取电路140接收感测信号。控制电路150可对所有的感测信号进行数字化处理，以产生对应于投射在感测面板130上光强度的影像数据。由于本领域人士能理解通过闪烁器131转换X光以产生影像的原理，故在此不另赘述。

处理器300电性连接于控制电路150，用以接收影像数据，以通过分析影像数据，判断平板传感器100的各个元件组装之间是否有异常。举例而言，若第一驱动电路110/第二驱动电路120与感测面板130之间的压合(bonding)处理不够理想，则平板传感器100所产生的影像数据就会存在噪声或错误图像。

本揭示内容通过调整检测方式，使得平板传感器检测系统能精确辨识出平板传感器100是否存在硬件组装的错误。图2所示为根据本揭示内容之部分实施例的平板传感器检测方法的流程图，在此根据图1及2说明如后。

在步骤S201中，光源装置L产生测试光线(如：X光)照射感测面板130。在步骤S202中，控制电路150致能/驱动第一驱动电路110，但禁能第二驱动电路120(或维持于待命状态)，使得第一驱动电路110依序提供扫描信号至每一条扫描线SL。此时，第二驱动电路120并未被驱动，但第二驱动电路120仍会根据内部的偏压，将扫描线SL维持在一个固定电压。换言之，第一驱动电路110提供致能电压(即，扫描信号)至扫描线SL的第一端，而第二驱动电路120则将扫描线SL的第二端固定于固定电压。

在步骤S203中，扫描线SL输出感测信号至读取电路140，控制电路150通过读取电路140接收对应于每个像素单元的感测信号，并据以产生第一感测影像。

具体而言，请参阅图3所示，平板传感器130驱动以产生影像的阶段示意图。在提供扫描信号之前，控制电路125会先控制第一驱动电路121对该些扫描线SL输出高电压，再输出低电压，以进行重置(clean)程序P301。接着，感测面板123于暴露(exposure)程序P302中被光源照射，同时第一驱动电路121依序扫描该些扫描线SL。在经过静置延迟(frontdelay)程序P303后，读取电路124接收感测信号，以进行读取(Acquire)程序P304。最后，控制电路125在传输(data transfer)程序P305中取得感测信号并产生第一感测影像。

在步骤S204中，在取得第一感测影像后，控制电路150将第一感测影像传输给处理器200分析。处理器200将比对第一感测影像中多个第一区域的第一亮度值，以辨识出异常亮度的区域(如：亮度与整体平均值之差异大于设定值)。图4A为根据本揭示内容之部分实施例的第一感测影像F1之示意图。在一实施例中，处理器200会在第一感测影像F1上划分出多个第一区域。例如：从感测面板130对应于第一扫描电路110的一侧边(图4A的左侧)设定长度与宽度，以撷取多个第一区域401～404。

接着，处理器200根据每一个第一区域401～404的第一亮度，比对每个第一亮度的差异，以找出第一区域中的第一异常区域。如图4A所示，第一感测影像F1中的大部分区域都如同第一区域401、402般，并没有出现图案或线段，但第一区域403、404则分别有着黑线与白线，使得第一区域403、404的亮度会明显异于其他第一区域(如：第一区域401、402)。因此，处理器200会将第一区域403、404设定为第一异常区域。根据第一区域403、404在第一感测影像F1中的坐标或位置，处理器200将可进一步判断出感测面板130上对应位置的扫描线SL(如：第80条扫描线)存在组装错误。

前述步骤S201～S204只驱动第一驱动电路110，以检测异常的扫描线。在其他实施例中，为了以不同角度确认异常的扫描线，可通过步骤S205～S207，驱动第二驱动电路120来做检测。

在步骤S205中，在光源装置L同样持续照射感测面板130的情况下，控制电路150致能第二驱动电路120，但禁能第一驱动电路110，使得第二驱动电路120依序提供扫描信号至每一条扫描线SL。此时，第一驱动电路110并未被驱动，但第一驱动电路110仍会根据内部的偏压，将扫描线SL维持在固定电压。

在步骤S206中，扫描线SL输出感测信号至读取电路140，控制电路150通过读取电路140接收对应于每个像素单元的感测信号，并据以产生第二感测影像。

在步骤S207中，在取得第二感测影像后，控制电路150将第二感测影像传输给处理器200分析。处理器200将比对第二感测影像中多个第二区域405～408的第二亮度值，以辨识出异常亮度的区域。如图4B所示，第二区域407具有白线、第二区域408具有黑线，其亮度皆与其他第二区域(如：第二区域405、406)有明显区隔，因此处理器200可将第二区域407、408列为异常区域。相似地，处理器200可根据异常区域的坐标，来判断出异常扫描线。

在步骤S208中，处理器200可比对第一感测影像及或第二感测影像的亮度，判断出第一感测影像及/或第二感测影像中的异常区域，以辨识出异常扫描线。换言之，根据第一感测影像F1中所发现的第一异常区域，以及根据第二感测影像F2所发现的第二异常区域，处理器200可以根据第一异常区域及第二异常区域之「交集」或「联集」的坐标来判断出异常的扫描线。

举例而言，如图4A及4B所示，在辨识出第一感测影像F1及第二感测影像F2中的第一异常区域及第二异常区域后，处理器200可判断第一异常区域的坐标是否与第二异常区域的坐标相同。若第一异常区域的坐标是否与第二异常区域的坐标相同(如：第一区域403对应第二区域407、第一区域404对应第二区域408)，则处理器200再根据第一异常区域/第二异常区域的坐标推算出异常扫描线。

通过分别驱动第一驱动电路110及第二驱动电路120，产生不同的感测影像，将能分别看出感测面板300不同侧的清楚影像，以精确辨识出可能存在的组装错误。图5A～5C为根据本揭示内容之部分实施例的实际检测影像。从图式可清楚看出，第一感测影像F1及第二感测影像F2上分别有多个亮度异常的区域ER。其中，第一感测影像F1之白线代表感测面板130对应于第一扫描电路110的侧面(即，左侧)具有压合处理的错误。另一方面，第一感测影像F1之黑线则代表感测面板130对应于第二扫描电路120的侧面(即，右侧)具有压合处理的错误，因为此时第二扫描电路120并未提供扫描信号，仅将扫描线SL固定于固定电压，因此会形成黑色线条。

此外，在部分实施例中，在辨识出异常扫描线后，控制电路150还可同时致能第一驱动电路110及第二驱动电路120，以通过读取电路取得第三感测影像。由于产生第三感测影像F3的方式与产生第一/第二感测影像的方式类似，故在此不再复述。

承上，如图5C所示，处理器200可比对第三感测影像F3上多个第三区域的第三亮度，以找出异常亮度的异常区域(如：图5C中，具有垂直白线之区域ER)，进而辨识出感测面板130上具有压合问题的异常数据线。

具体而言，在比对第一感测影像F1/第二感测影像F2/第三感测影像F3中多个区域的亮度，以判断异常亮度的区域时，处理器200可计算所有区域的平均亮度，作为「判断阈值」。若任一区域的亮度与该阈值的差异超过设定值，则即可认定为异常区域。在其他实施例中，处理器200亦可自行设定一个固定阈值为判断阈值，与每个区域的亮度值来判断。或者，处理器200亦可将所有区域的亮度值中的中位数作为判断阈值，来辨识异常亮度之区域。

前述实施例中，平板传感器检测系统是由处理器200辨识异常区域及分析出异常扫描线。然而，在其他实施例中，处理器200亦可整合于平板传感器100中。或者，前述动作亦可由平板传感器100的控制电路150执行，而无须输出至处理器200。

此外，前述实施例中之平板传感器检测方法系执行于平板传感器100之出厂检测阶段。在其他实施例中，本揭示内容之平板传感器检测方法亦可在像素检测阶段中执行。换言之，在执行平板传感器检测方法时，平板传感器100上可无须设置闪烁体，且光源装置L可直接投射可见光至感测面板130，据此，感测面板130仍能通过内部之光电元件产生对应的感测影像。换言之，业者可在执行平板传感器检测方法，确认平板传感器100没有压合或其他硬件组装问题后，再将闪烁体装设至感测面板130上。

图6所示为平板传感器100在接收不同剂量(dose)的X光情况下，呈现的影像读取数值关系图。图6中，曲线趋近于饱和时(读取数值约60000)可视为X光感测的最高剂量(100％)。如图所示，在线性操作区LR对应的剂量中，X光剂量强度与影像读取数值呈线性关系。虽然X光剂量越高，影像会越清楚，但也会缩短平板传感器100内的元件的使用寿命。在部分实施例中，本揭示内容之平板传感器检测系统可控制发光装置L投射的X光剂量(例如将X光剂量控制于50％以下)，且仍能清楚辨识出异常扫描线，因此可兼顾检测精确性与元件寿命。

前述各实施例中的各项元件、方法步骤或技术特征，是可相互结合，而不以本揭示内容中的文字描述顺序或图式呈现顺序为限。

虽然本揭示内容已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何熟习此技艺者，在不脱离本揭示内容之精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本揭示内容之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

【符号说明】

L:光源装置

100:平板传感器

110:第一驱动电路

120:第二驱动电路

130:感测面板

131:闪烁体

140:读取电路

150:控制电路

200:处理器

401-404:第一区域

405-408:第二区域

S201-S208:步骤

F1:第一感测影像

F2:第二感测影像

F3:第三感测影像

ER:区域

DL:数据线

SL:扫描线

LR:线性操作区

P301:重置程序

P302:暴露程序

P303:静置延迟程序

P304:读取程序

P305:传输程序。