[发明专利]用于高速信号处理的方法和系统

权利要求书

1.一种用于从包含用于检测带电粒子的像素化图像传感器的相机获取数据的方法，其包括：

多次读取所述图像传感器的一个或多个像素的像素电压而无需复位所述图像传感器；

将所述像素电压数字化为第一数目的位；以及

以第二较低数目的位输出数字化压缩像素电压，其中所述数字化压缩像素电压的最大范围小于所述像素电压的最大范围，且其中所述数字化压缩像素电压是通过移除所述数字化像素电压的至少最高有效位（MSB）产生的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述数字化像素电压是无符号的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

对于所述图像传感器的所述一个或多个像素中的每一像素，顺序地接收第一数字化压缩像素电压和第二数字化压缩像素电压；

通过计算所述第一数字化压缩像素电压和所述第二数字化压缩像素电压之间的差来确定差分压缩像素电压；以及

通过将所述差分压缩像素电压调整到有效范围来产生差分像素电压，其中所述有效范围是基于预定噪声偏移和所述数字化压缩像素电压的所述最大范围确定的。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述有效范围是从所述噪声偏移到阈值电压和所述噪声偏移的总和，且所述阈值电压是基于所述数字化压缩像素电压的所述最大范围确定的。

5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述差分压缩像素电压调整到所述有效范围包含响应于所述差分压缩像素电压低于所述噪声偏移而将所述阈值电压添加到所述差分压缩像素电压，且响应于所述差分压缩像素电压大于所述阈值电压和所述噪声偏移的所述总和而从所述差分压缩像素电压减去所述阈值电压。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二位数目是基于顺序读出之间的像素值中的最大变化范围确定的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述数字化压缩像素电压与所述数字化像素电压具有相同的信号精度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述数字化压缩像素电压是通过从所述数字化像素电压的最低有效位侧进一步移除一个或多个位来产生的。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述图像传感器的所述一个或多个像素的所述数字化压缩像素电压来检测图像传感器过度曝光。

10.一种用于从包含用于检测带电粒子的像素化图像传感器的相机获取数据的方法，其包括：

重复读取所述图像传感器的像素的像素电压而无需复位所述图像传感器；

将所述像素电压压缩成压缩像素电压，其中所述压缩像素电压是响应于所述像素电压的幅度不小于第一阈值电压的幅度且小于第二阈值电压的幅度的在所述像素电压与所述第一阈值电压之间的差，且其中所述压缩像素电压的最大范围不大于所述第一阈值电压的所述幅度，且所述压缩像素电压的所述最大范围低于所述像素电压的最大范围；

数字化所述压缩像素电压；以及

输出所述数字化压缩像素电压。

11.根据权利要求10所述的方法，其中压缩所述像素电压还包含响应于所述像素电压的所述幅度不小于所述第二阈值电压的所述幅度且小于第三阈值电压的幅度而从所述像素电压减去所述第二阈值电压。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二阈值电压是所述第一阈值电压的两倍。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括在读取所述像素的所述像素电压预定次数之后复位所述图像传感器。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括响应于所述像素电压的所述幅度大于所述像素电压的最大幅度而复位所述图像传感器。