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本申请涉及暗电流补偿装置、探测器和光子计数成像系统，装置由大于等于2个像素单元组成的像素阵列和偏置自动校准电路；每个像素单元包括暗电流读出电路、暗电流补偿电路和数模转换器；暗电流读出电路的输入端用于连接像素单元对应的像素的暗电流输出端，其输出端连接数模转换器的输出端；暗电流补偿电路的同相输入端和输出端分别连接暗电流读出电路的输出端和输入端，其反相输入端接入参考电压；偏置自动校准电路的输入端和输出端分别与各个数模转换器的输出端和输入端连接，其用于将各个输出共模基线电压校准成与参考电压之间的偏差小于设定阈值，提高像素单元之间的一致性且解决暗电流的存在影响光子成像系统的成像效果的问题。