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动态透视静用的双X光机系统及其控制方法.pdf

  • 上传人:le****a
  • 文档编号:5146158
  • 上传时间:2018-12-19
  • 格式:PDF
  • 页数:18
  • 大小:1.31MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201610815017.1

    申请日:

    2016.09.09

    公开号:

    CN106344052A

    公开日:

    2017.01.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):A61B 6/00登记生效日:20171115变更事项:申请人变更前权利人:上海波城医疗科技有限公司变更后权利人:上海涛影医疗科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:200082 上海市杨浦区国通路127号1101-56室变更后权利人:200082 上海市杨浦区国通路127号1201-16室|||实质审查的生效IPC(主分类):A61B 6/00申请日:20160909|||公开

    IPC分类号:

    A61B6/00; A61B6/10

    主分类号:

    A61B6/00

    申请人:

    上海波城医疗科技有限公司

    发明人:

    李国安; 王少白

    地址:

    200082 上海市杨浦区国通路127号1101-56室

    优先权:

    专利代理机构:

    上海汉声知识产权代理有限公司 31236

    代理人:

    胡晶

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    内容摘要

    本发明提出一种动态透视静用的双X光机系统及其控制方法,控制同步分段升降机构进行周期性的移动、定位,带动双X光机在每个周期同步移动一定距离,周期定位在若干不同高度的段位中;控制生成周期性的触发信号触发第一X光源和第二X光源每个周期仅发射一帧X光,以在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整个板面上每个周期仅获得一帧面图像,触发信号的周期和同步分段升降机构移动、定位的周期相同,同步分段升降机构定位在每个段位中时相应触发信号出现一脉冲,从而在整个过程中获得第一X光面和第二X光面全部段位对应的预检测部位面图像。通过动态透视静用,断续式发射X光拍摄图像,极大减小辐射剂量。

    权利要求书

    1.一种动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,包括:
    第一X光源,用以发射X光,其发射的X光穿过检测区域后投至第一X光面接收器的接收
    板上,所述检测区域用于人体站立;第一X光面接收器,与所述第一X光源相对设置,用以接
    收第一X光源投至其接收板的面图像;第二光源,用以发射X光,其发射的X光穿过所述检测
    区域后投至第二X光面接收器的接收板上;第二X光面接收器,与所述第二X光源相对设置,
    用以接收第二X光源投至其接收板的面图像;其中,所述第一X光面接收器和第二X光面接收
    器为动态透视影像接收器;
    同步分段升降机构,用以实现所述第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光
    面接收器在竖直方向上的同步分段上升或同步分段下降;以及
    控制器,用以控制所述同步分段升降机构进行周期性的移动、定位,带动所述第一X光
    源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器在每个周期同步移动一定距离后定位,
    从而在整个过程中周期定位在若干不同高度的段位中;还用以控制生成周期性的触发信号
    触发所述第一X光源和第二X光源每个周期仅发射一帧X光,以在第一X光面接收器和第二X
    光面接收器的接收板的整个板面上每个周期仅获得一帧面图像,其中,触发信号的周期和
    同步分段升降机构移动、定位的周期相同,同步分段升降机构定位在每个段位中时相应触
    发信号出现一个用来触发的脉冲,从而在整个过程中获得第一X光面和第二X光面全部段位
    对应的预检测部位面图像。
    2.如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,所述控制器进一步
    包括:
    升降机构控制单元:用于控制同步分段升降机构带动所述第一X光源、第一X光面接收
    器、第二X光源、第二X光面接收器的分多段同步上升或下降,并且控制所述第一X光面接收
    器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下降前的位置与在该段上升或下降后
    的位置具有重叠区域;
    第一X光面接收处理单元:用于将第一X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包括重
    叠区域处理在内的图像处理,拼接出第一X光面对应的预检测部位面图像;
    第二X光面接收处理单元:用于将第二X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包括重
    叠区域处理在内的图像处理,拼接出第二X光面对应的预检测部位面图像;
    图像处理单元:用于将第一X光面对应的预检测部位面图像和第二X光面对应的预检测
    部位面图像处理成立体预检测部位面图像。
    3.如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,所述控制器进一步
    包括:
    升降机构控制单元:用于控制同步分段升降机构带动所述第一X光源、第一X光面接收
    器、第二X光源、第二X光面接收器的分多段同步上升或下降,并且控制所述第一X光面接收
    器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下降前的位置与在该段上升或下降后
    的位置具有重叠区域;
    若干段位接收处理单元:每一段位接收单元用于将第一X光面接收器和第二X光面接收
    器接收到的当前段位的面图像,拼接出第一X光面和第二光面当前段位对应的立体预检测
    部位面图像;并且,通过重叠区域的处理完成第一X光面和第二光面当前段位与前一段位对
    应的立体预检测部位面图像的拼接。
    4.如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,所述第一X光面接收
    器的接收板和所述第二X光面接收器的接收板的板面呈方形,边长均在20cm~60cm之间;所
    述第一X光面接收器的接收板延长面和所述第二X光面接收器的接收板延长面的相交线到
    各接收板的垂直距离在0~50cm之间。
    5.如权利要求4所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,所述第一X光源的发
    光部位与所述第一X光面接收器的接收板之间的距离在0.5m~2.0m之间,所述第二X光源的
    发光部位与所述第二X光面接收器的接收板之间的距离在0.5m~2.0m之间。
    6.如权利要求1或5所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,还包括与控制器
    相连接的距离调节机构,用以调节所述第一X光源的发光部位与所述第一X光面接收器的接
    收板之间的距离、和/或调节所述第二X光源的发光部位与所述第二X光面接收器的接收板
    之间的距离。
    7.如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,所述同步分段升降
    机构包括四连杆、竖直导轨部和电机,所述四连杆上固定连接有所述第一X光源、第一X光面
    接收器、第二X光源、第二X光面接收器,所述四连杆在所述电机的驱动下沿所述竖直导轨部
    做上升或下降运动;
    或者,所述同步分段升降机构包括两个二连杆、两个竖直导轨部和两个电机,第一个二
    连杆上固定连接所述第一X光源、第一X光面接收器,所述第一个二连杆在第一个电机的驱
    动下沿第一个竖直导轨部做上升或下降运动,第二个二连杆上固定连接所述第二X光源、第
    二X光面接收器,所述第二个二连杆在第二个电机的驱动下沿第二个竖直导轨部做上升或
    下降运动,所述第一个电机和第二个电机同步驱动;
    或者,所述同步分段升降机构包括四个连接块、四个竖直导轨部、四个推杆和四个电
    机,四个连接块上分别固定连接有所述第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光
    面接收器,四个推杆分别在四个电机的驱动下动作,从而推动四个连接块分别沿四个竖直
    导轨部做上升或下降运动,所述四个电机同步驱动。
    8.如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,还包括铅房,其上具
    有可开合的门,其内设置所述第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器
    和同步分段升降机构,用以防止X光外射。
    9.如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,还包括用以控制第
    一X光源和第二X光源发射X光的光源触发单元;
    所述光源触发单元包括两个触发信号生成器和两个高压发生器,两个触发信号生成器
    在所述控制器的控制下同步生成周期性的触发信号,各自在每个周期发出一个脉冲,分别
    驱动两个高压发生器周期地输出高压,两个高压发生器分别连接所述第一X光源和第二X光
    源,从而分别控制所述第一X光源和第二X光源每个周期发射一帧X光。
    10.如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,所述第一X光源和
    第二X光源均为X射线球管,各X射线球管的中心对准相应接收板的中心,各X射线球管的光
    圈大小调整至发射的X光投至相应接收板后完全覆盖该接收板的板面。
    11.如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,第一X光面接收器
    的接收板和第二X光面接收器的接收板的延长面之间的夹角呈直角、锐角或钝角;第一X光
    源的发光部位正对所述第一X光面接收器的接收板,第二X光源的发光部位正对所述第二X
    光面接收器的接收板。
    12.一种如权利要求1所述的动态透视静用的双X光机系统的控制方法,其特征在于,包
    括以下步骤:
    S1:在第一个周期内,控制同步分段升降机构带动第一X光源、第一X光面接收器、第二X
    光源、第二X光面接收器同步移动至初始段位中定位,定位后控制触发第一X光源和第二X光
    源发射一帧X光,在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整个板面上获得一帧
    面图像;
    S2:在下一个周期内,控制同步分段升降机构带动第一X光源、第一X光面接收器、第二X
    光源、第二X光面接收器同步移动一定距离至下一个段位中定位,定位后控制触发第一X光
    源和第二X光源发射一帧X光,在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整个板面
    上获得一帧面图像。
    13.如权利要求12所述的动态透视静用的双X光机系统,其特征在于,还包括步骤S3:重
    复步骤S2至少一次,从而在全部周期内获得第一X光面和第二X光面全部段位对应的预检测
    部位面图像。
    14.如权利要求12或13所述的动态透视静用的双X光机系统的控制方法,其特征在于,
    控制所述第一X光面接收器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下降前
    的位置与在该段上升或下降后的位置具有重叠区域,从而第一X光面对应的各面图像之间
    具有重叠区域、第二X光面对应的各面图像之间具有重叠区域;还包括以下步骤:
    将第一X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包括重叠区域处理在内进行图像处
    理,拼接出第一X光面对应的预检测部位面图像;
    将第二X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包括重叠区域处理在内进行图像处
    理,拼接出第二X光面对应的预检测部位面图像;
    将第一X光面对应的预检测部位面图像和第二X光面对应的预检测部位面图像处理成
    立体预检测部位面图像。
    15.如权利要求12或13所述的动态透视静用的双X光机系统的控制方法,其特征在于,
    包括:
    控制所述第一X光面接收器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下降前
    的位置与在该段上升或下降后的位置具有重叠区域,从而第一X光面对应的各面图像之间
    具有重叠区域、第二X光面对应的各面图像之间具有重叠区域;还包括以下步骤:
    将第一X光面接收器和第二X光面接收器接收到的当前段位的面图像,拼接出第一X光
    面和第二光面当前段位对应的立体预检测部位面图像;并且,通过重叠区域的处理完成第
    一X光面和第二光面当前段位与前一段位对应的立体预检测部位面图像的拼接。
    16.如权利要求12或13所述的动态透视静用的双X光机系统的控制方法,其特征在于,
    在步骤S1之前,还包括以下步骤:
    调节所述第一X光源的发光部位与所述第一X光面接收器的接收板之间的距离、和/或
    调节所述第二X光源的发光部位与所述第二X光面接收器的接收板之间的距离。
    17.一种动态透视静用的双X光机系统的控制方法,其特征在于,包括:
    控制同步分段升降机构进行周期性的移动、定位,同步分段升降机构带动第一X光源、
    第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器在每个周期同步移动一定距离后定位,从
    而在整个过程中周期定位在若干不同高度的段位中;所述第一X光面接收器和第二X光面接
    收器为动态透视影像接收器;
    控制生成周期性的触发信号触发所述第一X光源和第二X光源每个周期仅发射一帧X
    光,以在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整个板面上每个周期仅获得一帧
    面图像,其中,触发信号的周期和同步分段升降机构移动、定位的周期相同,同步分段升降
    机构定位在每个段位中时相应触发信号出现一个用来触发的脉冲,从而在整个过程中获得
    第一X光面和第二X光面全部段位对应的预检测部位面图像。

    说明书

    动态透视静用的双X光机系统及其控制方法

    技术领域

    本发明涉及医疗透视扫描领域,特别涉及的是一种动态透视静用的双X光机系统
    及其控制方法。

    背景技术

    目前的医疗技术中,通过扫描人体形成透视片的方式包括CT扫描、X射线扫描。现
    有的X光机系统均只能从一个方位扫描人体的局部,形成的只有单面局部透视图,这对于医
    疗分析来说存在较大的局限。而且,现有的X光机系统扫描方式为线扫描,对准人体的局部
    从上至下连续扫描,从而获得完整的局部透视图,由于X射线具有较强的辐射性,辐射过多
    会对人体存在较大的危害,而线扫描的方式需要从始至终发射X光,所以辐射过大,而且线
    扫描方式扫描的速度很慢,影响医疗进度。

    此外,现有的CT机可以扫描人体的全身,但是CT扫描辐射非常大,并且扫描过程
    中,人体需要躺下进行扫描,人体姿态、角度单一,这会限制手术规划,妨碍有些部位的观
    察。

    动态透视(Fluoroscopy)是指使X线透过人体被检查部位并在荧光屏上形成动态
    影像的X线诊断的基本方法。透视是病人置于X线管与荧光屏之间的直接检查。可做全面动
    态的直接观察,如心脏搏动、横隔活动、胃肠蠕动、关节活动等。动态透视的接收器一般采用
    影像增强器或平板探测器(flat panel detector)。

    静态摄片(radiography)是指以X线作为载体,利用其穿透性和荧光作 用对增感
    屏和(或)胶片系统进行曝光,以获取被照体信息影像的摄影方法。即一张X线照片的产生过
    程。受检部位的影像永久保留在胶片上。静态摄片的接收器一般为CR(computed
    radiography,计算机x线摄影)或DR(digital radiography,数字x线摄影)摄片接收器。

    换言之,动态透视是获得连续或断续的一系列X线图像,并将其连续地显示为可见
    影像;静态摄片则是获得一张X线静态照片。

    静态摄片和动态透视两种方式目前是各自发挥各自的用途、优点。

    发明内容

    本发明的目的是提供一种双X光机系统,以克服现有技术中存在的技术问题。

    为解决上述问题,本发明提出一种动态透视静用的双X光机系统,包括:

    第一X光源,用以发射X光,其发射的X光穿过检测区域后投至第一X光面接收器的
    接收板上,所述检测区域用于人体站立;第一X光面接收器,与所述第一X光源相对设置,用
    以接收第一X光源投至其接收板的面图像;第二光源,用以发射X光,其发射的X光穿过所述
    检测区域后投至第二X光面接收器的接收板上;第二X光面接收器,与所述第二X光源相对设
    置,用以接收第二X光源投至其接收板的面图像;其中,所述第一X光面接收器和第二X光面
    接收器为动态透视影像接收器;

    同步分段升降机构,用以实现所述第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二
    X光面接收器在竖直方向上的同步分段上升或同步分段下降;以及

    控制器,用以控制所述同步分段升降机构进行周期性的移动、定位,带动所述第一
    X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器在每个周期同步移动一定距离后定
    位,从而在整个过程中周期定位在若干不同高度 的段位中;还用以控制生成周期性的触发
    信号触发所述第一X光源和第二X光源每个周期仅发射一帧X光,以在第一X光面接收器和第
    二X光面接收器的接收板的整个板面上每个周期仅获得一帧面图像,其中,触发信号的周期
    和同步分段升降机构移动、定位的周期相同,同步分段升降机构定位在每个段位中时相应
    触发信号出现一个用来触发的脉冲,从而在整个过程中获得第一X光面和第二X光面全部段
    位对应的预检测部位面图像。

    根据本发明的一个实施例,所述控制器进一步包括:

    升降机构控制单元:用于控制同步分段升降机构带动所述第一X光源、第一X光面
    接收器、第二X光源、第二X光面接收器的分多段同步上升或下降,并且控制所述第一X光面
    接收器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下降前的位置与在该段上升或下
    降后的位置具有重叠区域;

    第一X光面接收处理单元:用于将第一X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包
    括重叠区域处理在内的图像处理,拼接出第一X光面对应的预检测部位面图像;

    第二X光面接收处理单元:用于将第二X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包
    括重叠区域处理在内的图像处理,拼接出第二X光面对应的预检测部位面图像;

    图像处理单元:用于将第一X光面对应的预检测部位面图像和第二X光面对应的预
    检测部位面图像处理成立体预检测部位面图像。

    根据本发明的一个实施例,所述控制器进一步包括:

    升降机构控制单元:用于控制同步分段升降机构带动所述第一X光源、第一X光面
    接收器、第二X光源、第二X光面接收器的分多段同步上升或下降,并且控制所述第一X光面
    接收器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下降前的位置与在该段上升或下
    降后的位置具有重叠区域;

    若干段位接收处理单元:每一段位接收单元用于将第一X光面接收器和第二X光面
    接收器接收到的当前段位的面图像,拼接出第一X光面和第二光 面当前段位对应的立体预
    检测部位面图像;并且,通过重叠区域的处理完成第一X光面和第二光面当前段位与前一段
    位对应的立体预检测部位面图像的拼接。

    根据本发明的一个实施例,所述第一X光面接收器的接收板和所述第二X光面接收
    器的接收板的板面呈方形,边长均在20cm~60cm之间;所述第一X光面接收器的接收板延长
    面和所述第二X光面接收器的接收板延长面的相交线到各接收板的垂直距离在0~50cm之
    间。

    根据本发明的一个实施例,所述第一X光源的发光部位与所述第一X光面接收器的
    接收板之间的距离在0.5m~2.0m之间,所述第二X光源的发光部位与所述第二X光面接收器
    的接收板之间的距离在0.5m~2.0m之间。

    根据本发明的一个实施例,还包括与控制器相连接的距离调节机构,用以调节所
    述第一X光源的发光部位与所述第一X光面接收器的接收板之间的距离、和/或调节所述第
    二X光源的发光部位与所述第二X光面接收器的接收板之间的距离。

    根据本发明的一个实施例,所述同步分段升降机构包括四连杆、竖直导轨部和电
    机,所述四连杆上固定连接有所述第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接
    收器,所述四连杆在所述电机的驱动下沿所述竖直导轨部做上升或下降运动;

    或者,所述同步分段升降机构包括两个二连杆、两个竖直导轨部和两个电机,第一
    个二连杆上固定连接所述第一X光源、第一X光面接收器,所述第一个二连杆在第一个电机
    的驱动下沿第一个竖直导轨部做上升或下降运动,第二个二连杆上固定连接所述第二X光
    源、第二X光面接收器,所述第二个二连杆在第二个电机的驱动下沿第二个竖直导轨部做上
    升或下降运动,所述第一个电机和第二个电机同步驱动;

    或者,所述同步分段升降机构包括四个连接块、四个竖直导轨部、四个推杆和四个
    电机,四个连接块上分别固定连接有所述第一X光源、第一X光面 接收器、第二X光源、第二X
    光面接收器,四个推杆分别在四个电机的驱动下动作,从而推动四个连接块分别沿四个竖
    直导轨部做上升或下降运动,所述四个电机同步驱动。

    根据本发明的一个实施例,还包括铅房,其上具有可开合的门,其内设置所述第一
    X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器和同步分段升降机构,用以防止X光
    外射。

    根据本发明的一个实施例,还包括用以控制第一X光源和第二X光源发射X光的光
    源触发单元;

    所述光源触发单元包括两个触发信号生成器和两个高压发生器,两个触发信号生
    成器在所述控制器的控制下同步生成周期性的触发信号,各自在每个周期发出一个脉冲,
    分别驱动两个高压发生器周期地输出高压,两个高压发生器分别连接所述第一X光源和第
    二X光源,从而分别控制所述第一X光源和第二X光源每个周期发射一帧X光。

    根据本发明的一个实施例,所述第一X光源和第二X光源均为X射线球管,各X射线
    球管的中心对准相应接收板的中心,各X射线球管的光圈大小调整至发射的X光投至相应接
    收板后完全覆盖该接收板的板面。

    根据本发明的一个实施例,第一X光面接收器的接收板和第二X光面接收器的接收
    板的延长面之间的夹角呈直角、锐角或钝角;第一X光源的发光部位正对所述第一X光面接
    收器的接收板,第二X光源的发光部位正对所述第二X光面接收器的接收板。

    本发明还提供一种前述实施例中所述的动态透视静用的双X光机系统的控制方
    法,包括以下步骤:

    S1:在第一个周期内,控制同步分段升降机构带动第一X光源、第一X光面接收器、
    第二X光源、第二X光面接收器同步移动至初始段位中定位,定位后控制触发第一X光源和第
    二X光源发射一帧X光,在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整个板面上获得
    一帧面图像;

    S2:在下一个周期内,控制同步分段升降机构带动第一X光源、第一X光面接收器、
    第二X光源、第二X光面接收器同步移动一定距离至下一个段位中定位,定位后控制触发第
    一X光源和第二X光源发射一帧X光,在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整
    个板面上获得一帧面图像。

    根据本发明的一个实施例,还包括步骤S3:重复步骤S2至少一次,从而在全部周期
    内获得第一X光面和第二X光面全部段位对应的预检测部位面图像。

    根据本发明的一个实施例,

    控制所述第一X光面接收器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下
    降前的位置与在该段上升或下降后的位置具有重叠区域,从而第一X光面对应的各面图像
    之间具有重叠区域、第二X光面对应的各面图像之间具有重叠区域;还包括以下步骤:

    将第一X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包括重叠区域处理在内进行图像
    处理,拼接出第一X光面对应的预检测部位面图像;

    将第二X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包括重叠区域处理在内进行图像
    处理,拼接出第二X光面对应的预检测部位面图像;

    将第一X光面对应的预检测部位面图像和第二X光面对应的预检测部位面图像处
    理成立体预检测部位面图像。

    根据本发明的一个实施例,包括:

    控制所述第一X光面接收器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下
    降前的位置与在该段上升或下降后的位置具有重叠区域,从而第一X光面对应的各面图像
    之间具有重叠区域、第二X光面对应的各面图像之间具有重叠区域;还包括以下步骤:

    将第一X光面接收器和第二X光面接收器接收到的当前段位的面图像,拼接出第一
    X光面和第二光面当前段位对应的立体预检测部位面图像;并且,通过重叠区域的处理完成
    第一X光面和第二光面当前段位与前一段位对应的 立体预检测部位面图像的拼接。

    根据本发明的一个实施例,在步骤S1之前,还包括以下步骤:

    调节所述第一X光源的发光部位与所述第一X光面接收器的接收板之间的距离、
    和/或调节所述第二X光源的发光部位与所述第二X光面接收器的接收板之间的距离。

    本发明还提供一种动态透视静用的双X光机系统的控制方法,包括:

    控制同步分段升降机构进行周期性的移动、定位,同步分段升降机构带动第一X光
    源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器在每个周期同步移动一定距离后定位,
    从而在整个过程中周期定位在若干不同高度的段位中;所述第一X光面接收器和第二X光面
    接收器为动态透视影像接收器;

    控制生成周期性的触发信号触发所述第一X光源和第二X光源每个周期仅发射一
    帧X光,以在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整个板面上每个周期仅获得
    一帧面图像,其中,触发信号的周期和同步分段升降机构移动、定位的周期相同,同步分段
    升降机构定位在每个段位中时相应触发信号出现一个用来触发的脉冲,从而在整个过程中
    获得第一X光面和第二X光面全部段位对应的预检测部位面图像。

    采用上述技术方案后,本发明相比现有技术具有以下有益效果:

    通过两对X光源和X光面接收器来对检测区域来扫描,扫描时,人体可随意地站于
    检测区域中,两个光源的投射角度不同,从而在两个光面接收器上接收的面图像中所显示
    的角度是不同的,而通过同步分段升降机构带动两对X光源和X光面接收器做同步分段上升
    或下降运动,可以获得第一X光面和第二X光面全部段位对应的预检测部位面图像,便于医
    疗分析及规划,还可用于后期的图像处理以获得人体全身三维图像。由于是面扫描,因而扫
    描速度很快;

    第一X光面接收器和第二X光面接收器为动态透视影像接收器,通过控制双X光机
    同步断续移动的周期与脉冲触发X光源发射X光的周期同步,在 双X光机每段定位之后才产
    生一个X光脉冲、获得一帧X光图像,采用动态透视摄像,但通过控制脉冲产生的周期与定位
    周期同步,每个周期获取一帧图像,实现动态透视静用的目的,动态透视获得一帧图像的辐
    射剂量远远小于静态摄片获得一幅照片的辐射剂量,相比静态摄片而言动态透视静用,极
    大降低辐射剂量;

    在每段的上升或下降运动过程中,X光源是关闭,不发射X光,仅在每段的上升或下
    降运动定位之后,X光源才启动发射X光,X光面接收器同时接收到投射的图像,由于是断续
    式发射X光拍摄图像,因而辐射会大大减小;

    设置距离调节机构,在光源距接收器近一点时,可以使得接收的图像更为清晰,且
    光源发射的功率也可较小,从而减小辐射,而在光源距接收器远一点时,可以使得光线越趋
    于平行,图像变形少,接收板的板面尺寸也可做的更小;

    设置铅房可以使得扫描在完全独立封闭的空间内进行,防止X光外射,铅房可以实
    现双X光机系统的可移动化,无需在所需扫描的地方重新现场安装,增加使用的范围,可实
    现量产,也相应减少成本。

    附图说明

    图1是本发明一实施例的动态透视静用的双X光机系统的结构示意图;

    图2是本发明一实施例的动态透视静用的双X光机系统的结构框图;

    图3是本发明一实施例的接收板升降过程中的段位分布示意图。

    图中标记说明:

    1-第一X光源,2-第一X光面接收器,3-第二X光源,4-第二X光面接收器,5-同步分
    段升降机构,51-竖直导轨部,52-推杆,53-连接块,6-铅房,8-控制器,10-检测区域,11-铅
    门,12-铅化玻璃观察窗。

    具体实施方式

    为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明
    的具体实施方式做详细的说明。

    在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以
    很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况
    下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

    参看图1和图2,本实施例的动态透视静用的双X光机系统,包括:第一X光源1,第一
    X光面接收器2,第二X光源3,第二X光面接收器4、同步分段升降机构5和控制器8。

    第一X光源1和第一X光面接收器2相对设置。检测区域10在第一X光源1和第一X光
    面接收器2之间,用于人体站立。第一X光源1和第一X光面接收器2之间除了在使用时检测区
    域10站立的人体之外,不设置其他阻碍或遮挡物件,也就是说,第一X光源1发射的X光穿过
    检测区域后,直接投至第一X光面接收器2的接收板上,在接收板的整个板面上得到图像。第
    一X光面接收器2的接收板在接收到X光之后,将板面所形成的面图像存储。

    第二X光源3和第二X光面接收器4相对设置,当然两者的位置和第一X光源1和第一
    X光面接收器2不同。检测区域10在第二X光源3和第二X光面接收器4之间,换言之,检测区域
    10既位于第一X光源1和第一X光面接收器2之间,又位于第二X光源3和第二X光面接收器4之
    间。同样的,第二X光源2和第二X光面接收器3之间除了在使用时检测区域10站立的人体之
    外,不设置其他阻碍或遮挡物件,也就是说,第二X光源3发射的X光穿过检测区域10后,直接
    投至第二X光面接收器4的接收板上,在接收板的整个板面上得到图像。第二X光面接收器4
    的接收板在接收到X光之后,将板面所形成的面图像存储。

    检测区域10根据第一X光源1,第一X光面接收器2,第二X光源3,第二X光面接收器4
    的整体布局位置而定,位于两束X光的交集之处。

    第一X光面接收器和第二X光面接收器为动态透视影像接收器,例如可以为影像增
    强器或平板探测器,第一X光源和第二X光源可以为通常的X光源,通过控制X光源的发射周
    期,实现动态透视静用的目的。

    同步分段升降机构5用以实现第一X光源1、第一X光面接收器2、第二X光源3、第二X
    光面接收器4在竖直方向上的同步分段上升或同步分段下降。同步分段升降机构5的结构可
    以采用现有的升降机构及电机驱动实现,因而具体的结构不作为限制,可以是一个机构同
    时控制第一X光源1、第一X光面接收器2、第二X光源3、第二X光面接收器4的移动,也可以是
    多个机构,比如两个机构,一个用来控制第一X光源1、第一X光面接收器2,另一个用来控制
    第二X光源3、第二X光面接收器4。

    控制器控制同步分段升降机构进行周期性的移动、定位,同步分段升降机构带动
    第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器在每个周期同步移动一定距离
    后定位,从而在整个过程中周期定位在若干不同高度的段位中;同时,控制器还控制生成周
    期性的触发信号触发第一X光源和第二X光源每个周期仅发射一帧X光,以在第一X光面接收
    器和第二X光面接收器的接收板的整个板面上每个周期各自仅获得一帧面图像,其中,触发
    信号的周期和同步分段升降机构移动、定位的周期相同,同步分段升降机构定位在每个段
    位中时相应触发信号出现一个用来触发的脉冲,从而在整个过程中获得第一X光面和第二X
    光面全部段位对应的预检测部位面图像。

    第一X光面是第一X光面接收器2的接收板的板面所能处于的全部段位叠加起来的
    面,第二X光面也是同理。预检测部位面图像是指一个接收板接收的全部段位的面图像,能
    够显示或表征预检测部位的信息。

    当全部段位的移动断续扫描使得接收的面图像中涵盖人体全身,便可获得两个方
    位的人体站立位全身图,便于医疗分析及规划,还可用于后期的图像处理获得人体全身三
    维图像。

    换言之,在控制器8控制下,同步分段升降机构5的带动第一X光源1、 第一X光面接
    收器2、第二X光源3、第二X光面接收器4分段移动,在每段移动过程中,第一X光源1和第二X
    光源3关闭,在每段移动定位之后,第一X光源1和第二X光源3打开,第一X光面接收器2接收
    第一X光源1投至其接收板的面图像,第二X光面接收器4接收第二X光源3投至其接收板的面
    图像。第一X光面接收器2和第二X光面接收器4的接收板的尺寸最好相同,至少两者接收板
    的高度相同。

    第一X光面接收器和第二X光面接收器为动态透视影像接收器,通过控制双X光机
    同步断续移动的周期与脉冲触发X光源发射X光的周期同步,在双X光机每段定位之后才产
    生一个X光脉冲、获得一帧X光图像,采用动态透视摄像,但通过控制脉冲产生的周期与定位
    周期同步,每个周期获取一帧图像,实现动态透视静用的目的,动态透视获得一帧图像的辐
    射剂量远远小于静态摄片获得一幅照片的辐射剂量,相比静态摄片而言动态透视静用,极
    大降低辐射剂量。相比线扫描而言,本发明面扫描且是断续式扫描,无需一直开启X光源,减
    小对人体的辐射。

    在一个实施例中,控制器8进一步包括升降机构控制单元,第一X光面接收处理单
    元,第二X光面接收处理单元和图像处理单元。

    升降机构控制单元:用于控制同步分段升降机构带动第一X光源1、第一X光面接收
    器2、第二X光源3、第二X光面接收器4的分多段同步上升或下降,并且控制第一X光面接收器
    2和第二X光面接收器4的各接收板在每段上升或下降前的位置与在该段上升或下降后的位
    置具有重叠区域。

    第一X光面接收处理单元:用于将第一X光面接收器2接收到的相应数量幅面图像
    包括重叠区域处理在内的图像处理,拼接出第一X光面对应的预检测部位面图像。第二X光
    面接收处理单元:用于将第二X光面接收器4接收到的相应数量幅面图像包括重叠区域处理
    在内的图像处理,拼接出第二X光面对应的预检测部位面图像。图像处理技术可以是现有的
    成熟的图像处理技术。

    图像处理单元:用于将第一X光面对应的预检测部位面图像和第二X光面对应的预
    检测部位面图像处理成立体预检测部位面图像。

    在本实施例中,控制器8首先将第一X光面和第二X光面的面图像分别拼接完整,形
    成两幅预检测部位面图像,再将两个X光面的预检测部位面图像处理成立体预检测部位面
    图像。

    第一X光面和第二X光面相对于预检测部位角度不同,因而获得的对应的预检测部
    位面图像表征预检测部位的从两个不同角度拍摄出的图像,例如是正侧位片或双侧位片,
    通过两个角度获得的图像可以用来生成立体预检测部位面图像,还原预检测部位的立体形
    状。

    在另一个实施例中,控制器8进一步包括:升降机构控制单元和若干段位接收处理
    单元。

    升降机构控制单元:用于控制同步分段升降机构带动第一X光源1、第一X光面接收
    器2、第二X光源3、第二X光面接收器4的分多段同步上升或下降,并且控制第一X光面接收器
    2和第二X光面接收器4的各接收板在每段上升或下降前的位置与在该段上升或下降后的位
    置具有重叠区域.

    若干段位接收处理单元:每一段位接收单元用于将第一X光面接收器和第二X光面
    接收器接收到的当前段位的面图像,拼接出第一X光面和第二光面当前段位对应的立体预
    检测部位面图像;并且,通过重叠区域的处理完成第一X光面和第二光面当前段位与前一段
    位对应的立体预检测部位面图像的拼接。

    在本实施例中,首先将每个段位中的两个光面接收器获得的面图像拼接成该段的
    立体预检测部位面图像,再将全部段位的立体预检测部位面图像根据重叠区域再完整拼接
    起来,获得完整的立体预检测部位面图像。

    一副面图像是一次性获得的,X光源启动照射便可在X光面接收器上获得相应面图
    像。分段移动的距离不超过接收板的高度,也就是相邻段位之间的面图像存在重叠区域,从
    而全部分段移动获得的面图像之间存在关联,可以用 来图形拼接。仅在分段移动定位的时
    候启动X光源,也就是仅在同步分段升降机构停止运动的时候,接收板上才会接收到X光拍
    摄的相应面图像,大大减少辐射。

    为了接收的图像边缘后期通过拼接算法能够识别,实现自动化拼接,需要在各段
    位之间存在重叠区域,从而相邻两个段位上接收板接收到的图像便有相应的重叠区域。重
    叠区域例如可以是接收板面积的0%~50%,保证拼接后图像的效果、及避免图像出现局部
    重复。

    参看图1,其中,第一X光源1、第一X光面接收器2、第二X光源3、第二X光面接收器4
    在竖直方向上分段移动,会有不同的段位,每段同步上升或下降运动一定距离后,接收板处
    于相应的段位中,第一X光源1启动发射X光、第一X光面接收器2接收第一X光源1投至其接收
    板的面图像,且第二X光源3发射X光、第二X光面接收器4接收第二X光源3投至其接收板的面
    图像,接着第一X光源1、第一X光面接收器2、第二X光源3、第二X光面接收器4再同步上升一
    段或同步下降一定距离,处于相邻的段位,再次分别发射X光及相应接收面图像,如此重复
    多次便可从两个方位扫面完全身。

    值得说明的是,由于接收板的价格随着尺寸的增加而几十倍增长,因而接收板无
    法做的很大,一方面原因是大尺寸的接收板价格非常贵,增加系统的实现成本,不利于产品
    扩大市场,另一方面原因是接收板尺寸做大了,X光源也同样需要做的很大,才能实现X光覆
    盖满接收板的整个板面,在接收板的整个板面上获得面图像,成本增加的同时辐射也大大
    增加,非常不利于人体,而且由于光线会因方向及射程而有强弱变化,在接收板的边缘部位
    接收的图像会存在模糊不清、重影等问题。因此,合理设置接收板的尺寸,通过分段扫描的
    方式获得多幅小尺寸图像,最后可进行拼接形成大幅图像。

    参看图2,较佳的,第一X光面接收器2的接收板和第二X光面接收器4的接收板的板
    面呈方形,边长均在20cm~60cm之间。第一X光面接收器2的接收板延长面和第二X光面接收
    器4的接收板延长面的相交线到各接收板的 垂直距离d在0~50cm之间。

    具体的,第一X光源1和第二X光源3均可以为X射线球管,各X射线球管的中心对准
    相应接收板的中心,各X射线球管的光圈大小调整至发射的X光投至相应接收板后完全覆盖
    该接收板的板面。例如第一X光源1的中心对准第一X光面接收器2的接收板的中心位置,朝
    着接收板发射X光,发射出的X光能够将接收板的板面完整覆盖,因而光投至接收板位置的
    光面可以大于等于接收板的面积。

    可选的,第一X光面接收器2的接收板的延长面和第二X光面接收器4的接收板的延
    长面之间的夹角呈直角、锐角或钝角,第一X光源1的发光部位正对第一X光面接收器2的接
    收板,第二X光源3的发光部位正对第二X光面接收器4的接收板。只要在检测区域两X光束具
    有交集,以及最终能够分别投至各自的接收板即可。在图1和图2中,第一X光面接收器2的接
    收板的延长面和第二X光面接收器4的接收板的延长面之间的夹角呈直角。较佳的,第一X光
    面接收器2的接收板和/或第二X光面接收器4的接收板可以绕着一竖直轴线转动,从而实现
    两者延长面之间的夹角可调,灵活地获得所需要拍摄的不同方位的人体图像。

    第一X光源1的发光部位与第一X光面接收器2的接收板之间的距离在0.5m~2.0m
    之间,第二X光源3的发光部位与第二X光面接收器4的接收板之间的距离在0.5m~2.0m之
    间。此范围区间的X光投射可以保证在接收板上收到较好的图像,也可以避免接收板所需尺
    寸过大。

    进一步的,动态透视静用的双X光机系统还可以包括距离调节机构(图中未示出)。
    距离调节机构用以调节第一X光源1的发光部位与第一X光面接收器2的接收板之间的距离、
    和/或调节第二X光源3的发光部位与第二X光面接收器4的接收板之间的距离。距离调节机
    构的结构可以采用现有的距离调节机构来实现,可以是一个机构共同用来调节两个距离,
    也可是两个机构分别用来调节两个距离。具体不作为限制。例如可以在第一X光源1和第二X
    光 源2上设置滑块,在下方设置滑轨,轨向朝向相应X光面接收器的方向,从而可实现光源
    距离可调。如此,在光源距接收器近一点时,可以使得接收的图像更为清晰,且光源发射的
    功率也可较小,从而减小辐射,而在光源距接收器远一点时,可以使得光线越趋于平行,图
    像变形少,接收板的板面尺寸也可做的更小。

    在一个实施例中,同步分段升降机构可以包括四连杆、竖直导轨部和电机。四连杆
    上固定连接有第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器,四连杆在电机
    的驱动下沿竖直导轨部做上升或下降运动,带动第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、
    第二X光面接收器同步运动。

    在另一个实施例中,同步分段升降机构包括两个二连杆、两个竖直导轨部和两个
    电机。第一个二连杆上固定连接第一X光源、第一X光面接收器,第一个二连杆在第一个电机
    的驱动下沿第一个竖直导轨部做上升或下降运动,带动第一X光源、第一X光面接收器运动。
    第二个二连杆上固定连接第二X光源、第二X光面接收器,第二个二连杆在第二个电机的驱
    动下沿第二个竖直导轨部做上升或下降运动。当然,第一个电机和第二个电机同步驱动,从
    而实现第一X光源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器同步运动。

    在又一个实施例中,同步分段升降机构包括四个连接块53、四个竖直导轨部51、四
    个推杆52和四个电机(图中未示出),四个连接块53上分别固定连接有第一X光源1、第一X光
    面接收器2、第二X光源3、第二X光面接收器4,四个推杆分别在四个电机的驱动下动作,从而
    推动四个连接块分别沿四个竖直导轨部做上升或下降运动,四个连接块分别带动第一X光
    源1、第一X光面接收器2、第二X光源3、第二X光面接收器4运动。四个电机同步驱动,从而实
    现第一X光源1、第一X光面接收器2、第二X光源3、第二X光面接收器4同步运动,四个电机可
    由控制器8控制。

    一个竖直导轨部51可以由一个以上导轨构成,优选为两个导轨,以起到 平衡的作
    用。

    参看图1和2,在一个实施例中,动态透视静用的双X光机系统还可以包括铅房6,整
    个铅房6由金属铅制成,可以视为保护壳体,起到防护的作用。各竖直导轨部可以固定设置
    在铅房6的不同侧壁上。

    铅房6上具有可开合的铅门61,以供人进出,优选为移门,在铅门61上可以设置铅
    化玻璃观察窗62,用以从外部观察铅房6内部。在铅房6内部设置有第一X光源1、第一X光面
    接收器2、第二X光源3、第二X光面接收器4、同步分段升降机构5、控制器8等,还可设置相应
    所需的设备,设置铅房6可以使得扫描在完全独立封闭的空间内进行,防止X光外射。此外,
    铅房6可以实现双X光机系统的可移动化,无需在所需扫描的地方重新现场安装,增加使用
    的范围,可实现量产,也相应减少成本。铅房6的尺寸可以根据需要设置。可选的,在铅房6上
    还可以设置行走轮,便于移动。

    在一个实施例中,动态透视静用的双X光机系统还包括用以控制第一X光源1和第
    二X光源发射X光3的光源触发单元。

    可选的,光源触发单元包括两个触发信号生成器和两个高压发生器,两个触发信
    号生成器在控制器的控制下同步生成周期性的触发信号,各自在每个周期发出一个脉冲,
    分别驱动两个高压发生器周期地输出高压,两个高压发生器分别连接第一X光源和第二X光
    源,从而分别控制第一X光源和第二X光源每个周期发射一帧X光。发射X光的时间是在同步
    分段升降机构及其带动的部件定位在相应段位中的时候,移动定位周期和发射X光的脉冲
    产生周期相同。

    本发明还提供一种如前述实施例的动态透视静用的双X光机系统的控制方法,包
    括以下步骤:

    S1:在第一个周期内,控制同步分段升降机构带动第一X光源、第一X光面接收器、
    第二X光源、第二X光面接收器同步移动至初始段位中定位,定位后控制触发第一X光源和第
    二X光源发射一帧X光,在第一X光面接收 器和第二X光面接收器的接收板的整个板面上获
    得一帧面图像;

    S2:在下一个周期内,控制同步分段升降机构带动第一X光源、第一X光面接收器、
    第二X光源、第二X光面接收器同步移动一定距离至下一个段位中定位,定位后控制触发第
    一X光源和第二X光源发射一帧X光,在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整
    个板面上获得一帧面图像。

    根据本发明的一个实施例,还包括步骤S3:重复步骤S2至少一次,从而在全部周期
    内获得第一X光面和第二X光面全部段位对应的预检测部位面图像。

    根据本发明的一个实施例,

    控制所述第一X光面接收器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下
    降前的位置与在该段上升或下降后的位置具有重叠区域,从而第一X光面对应的各面图像
    之间具有重叠区域、第二X光面对应的各面图像之间具有重叠区域;还包括以下步骤:

    将第一X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包括重叠区域处理在内进行图像
    处理,拼接出第一X光面对应的预检测部位面图像;

    将第二X光面接收器接收到的相应数量幅面图像包括重叠区域处理在内进行图像
    处理,拼接出第二X光面对应的预检测部位面图像;

    将第一X光面对应的预检测部位面图像和第二X光面对应的预检测部位面图像处
    理成立体预检测部位面图像。

    根据本发明的一个实施例,包括:

    控制所述第一X光面接收器和所述第二X光面接收器的各接收板在每段上升或下
    降前的位置与在该段上升或下降后的位置具有重叠区域,从而第一X光面对应的各面图像
    之间具有重叠区域、第二X光面对应的各面图像之间具有重叠区域;还包括以下步骤:

    将第一X光面接收器和第二X光面接收器接收到的当前段位的面图像,拼接出第一
    X光面和第二光面当前段位对应的立体预检测部位面图像;并且, 通过重叠区域的处理完
    成第一X光面和第二光面当前段位与前一段位对应的立体预检测部位面图像的拼接。

    根据本发明的一个实施例,在步骤S1之前,还包括以下步骤:

    调节所述第一X光源的发光部位与所述第一X光面接收器的接收板之间的距离、
    和/或调节所述第二X光源的发光部位与所述第二X光面接收器的接收板之间的距离。

    关于动态透视静用的双X光机系统的控制方法的具体内容可以参看前述双X光机
    系统实施例中的详细描述,在此不再赘述。

    以上动态透视静用的双X光机系统的控制方法仅是本发明的具体实施例,不作为
    限制,本发明还提供一种动态透视静用的双X光机系统的控制方法,通过控制双X光透视系
    统同步断续移动的周期与X光脉冲触发的周期同步,在每段定位之后才产生一个X光脉冲,
    采用动态透视摄像,但通过控制脉冲产生的周期与定位周期同步,每个周期获取一帧图像,
    实现动态透视静用的目的。

    该动态透视静用的双X光机系统的控制方法包括:

    控制同步分段升降机构进行周期性的移动、定位,同步分段升降机构带动第一X光
    源、第一X光面接收器、第二X光源、第二X光面接收器在每个周期同步移动一定距离后定位,
    从而在整个过程中周期定位在若干不同高度的段位中;所述第一X光面接收器和第二X光面
    接收器为动态透视影像接收器;

    控制生成周期性的触发信号触发所述第一X光源和第二X光源每个周期仅发射一
    帧X光,以在第一X光面接收器和第二X光面接收器的接收板的整个板面上每个周期仅获得
    一帧面图像,其中,触发信号的周期和同步分段升降机构移动、定位的周期相同,同步分段
    升降机构定位在每个段位中时相应触发信号出现一个用来触发的脉冲,从而在整个过程中
    获得第一X光面和第二X光面全部段位对应的预检测部位面图像。

    本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定权利要求,任何 本领域
    技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本发明的
    保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

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    动态 透视 系统 及其 控制 方法
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