專利名稱：瞄準系統(tǒng)及瞄準方法
相關(guān)申請的交叉引用申請人請求基于2003年10月31日提出、題為“瞄準系統(tǒng)及瞄準方法”的第60/516,039號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用包括在此。
背景技術(shù)：
本發(fā)明主要涉及瞄準系統(tǒng)和方法。例如，本發(fā)明可用來瞄準存在于表面后面的區(qū)域。
在現(xiàn)有技術(shù)中，第5,320,111美國專利和第5,316,014號美國專利揭示了對腫瘤準備被活檢針操作的X射線透照樣本定位和引導活檢針的方法和裝置。交叉的激光束被用來標記腫瘤的位置并沿垂直路徑引導活檢針。該激光束源在正交路徑上是活動的，而補償裝置使激光束改變方向以將其保持在目標區(qū)域內(nèi)或消除任何視差。也就是說，激光束的角度位置可在不同的座標位置調(diào)節(jié)成不同的角度，以使針沿著一部分直線路徑從X射線點源通過病變處行進到X射線膠片。因而，不可將針尖移到小病變的一側(cè)。
這種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)和方法具有若干缺點。例如，它們難以準確地和快速地校正。在2001年2月22日提出、題為“瞄準系統(tǒng)及瞄準方法”的并且轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的第09/792,191號未決美國專利申請中，揭示了一種改進的瞄準系統(tǒng)及瞄準方法，其公開通過引用包括在此。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括瞄準系統(tǒng)，該瞄準系統(tǒng)設有可調(diào)節(jié)的光學組件，適用于和具有穿透束源、穿透束接收器的成像系統(tǒng)一起使用。該光學組件在源發(fā)出的穿透束的路徑上具有瞄準標記。該瞄準標記對源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，并且該瞄準標記在目標軸上指示瞄準點。該光學組件還包括能夠提供與目標軸共軸和共線的可檢測瞄準束的可檢測瞄準束設備。
此外，本發(fā)明包括校正諸如上述系統(tǒng)之類的瞄準系統(tǒng)的方法，以及瞄準有關(guān)區(qū)域的方法。
本發(fā)明系統(tǒng)和方法的一個優(yōu)點是只需要兩點對準。
為了更充分地理解本發(fā)明的性質(zhì)和目標，可結(jié)合附圖參照下面的詳細說明，其中圖1是包括根據(jù)本發(fā)明瞄準系統(tǒng)的成像系統(tǒng)示意圖；圖2是在圖1的系統(tǒng)中包括的瞄準組件的平面圖；圖3是圖2的瞄準組件的側(cè)視圖；圖4是圖2的瞄準組件的端視圖；圖5是圖2的瞄準組件尺寸縮小了的透視圖；圖6是在圖1系統(tǒng)中包括的瞄準組件相反的平面視圖；圖7是圖6的瞄準組件的透視圖；圖8是圖6的瞄準組件的端視圖；以及圖9是圖6的瞄準組件的側(cè)視圖。
具體實施例方式
瞄準系統(tǒng)和實時成像系統(tǒng)一起使用。該成像系統(tǒng)可以是熒光X射線成像系統(tǒng)、膠片(或等效記錄介質(zhì))X射線成像系統(tǒng)、NMR(核磁共振，也被稱為MRI)成像系統(tǒng)、CAT(計算機輔助斷層攝影，也稱為CT)成像系統(tǒng)。所有的上述成像系統(tǒng)都具有穿透電磁輻射束源以及接收和解釋產(chǎn)生的穿透輻射圖像的設備。瞄準系統(tǒng)也可與使用其它形式的穿透輻射(諸如超聲輻射)的系統(tǒng)一起使用。該瞄準系統(tǒng)可以與現(xiàn)有的成像系統(tǒng)相聯(lián)接來實施，或可以包括在成像系統(tǒng)內(nèi)來實施。
作為
背景技術(shù)：
，可參考上面引用的第09/792,191號申請的圖4，它是包括在瞄準系統(tǒng)中的瞄準組件部分的透視圖。這個瞄準組件是與在該申請中示出的C型臂一起使用的三點對準系統(tǒng)，用于測繪圓錐形X線束的形狀。該瞄準組件的特征在于圍繞第09/792,191號申請圖4中的軸25C做旋轉(zhuǎn)運動，沿著軸25A和軸25C做往復運動，并圍繞軸25A做旋轉(zhuǎn)運動。
本發(fā)明瞄準系統(tǒng)的實施例包括光學組件、相關(guān)聯(lián)的運動執(zhí)行器、相關(guān)聯(lián)的電子元件和其它相關(guān)聯(lián)的操作控制設備，諸如但不限于紅外遙控器。所述光學組件是可調(diào)節(jié)的。該光學組件在輻射源提供的穿透束的路徑中具有瞄準標記。瞄準標記對由輻射源發(fā)出的穿透束至少是部分不透明的，該瞄準標記指示目標軸上的瞄準點。該光學組件還包括能夠提供與目標軸共軸或共線的可檢測瞄準束的可檢測瞄準系統(tǒng)。此外，本發(fā)明包括用特定的成像系統(tǒng)校準瞄準系統(tǒng)的方法，以及瞄準感興趣的區(qū)域的方法。本發(fā)明光學組件的一個優(yōu)點是只需要兩點校準。
現(xiàn)在參照圖1，用包括C型臂12、穿透束或X射線源14和穿透束接收器或圖像增強器16的熒光檢查X射線成像系統(tǒng)10來說明本發(fā)明的瞄準系統(tǒng)。在圖1中，本發(fā)明的瞄準組件標為20。
圖2是從源14朝組件20看時瞄準組件20的平面視圖。圖6是從接收器16朝組件20看時瞄準組件20的平面視圖。瞄準組件20包括在框架結(jié)構(gòu)32上安裝的光學組件30，并且將描述用于在各個方向移動組件諸元件的各個驅(qū)動裝置。框架32包括安裝在系統(tǒng)10的固定位置的第一元件34和由元件34攜帶的第二元件36，第二部分36又攜帶了光學組件30。
光學組件30包括安裝在軸42等上面的瞄準束偏轉(zhuǎn)反射鏡40，軸42旋轉(zhuǎn)地安裝在支圈元件44上，支圈元件44又旋轉(zhuǎn)地安裝在框架元件36上。允許穿透束即X射線透射通過的材料制成的盤46位于支圈44中，瞄準束50，在示例中是激光束，由瞄準束源52提供，并且由隅角反射鏡54通過支圈44上的開口射向偏轉(zhuǎn)反射鏡40。在光學組件30中設置了瞄準標記或分度線60，瞄準標記或分度線60可以是在平行于盤46平面的平面上橫跨支圈44兩端伸展的、由X射線不能透過的材料制成的兩條相互垂直或正交的線。
光學組件30可沿著第一線性路徑移動，第一線性路徑在圖1中被標明為X軸平移，而在圖2、5、6和7中由箭頭70指示。該移動由圖2和6中標為72的線性執(zhí)行器等來提供。光學組件30可沿著第二線性路徑移動，第二線性路徑在圖1中被標明為Y軸平移，而在圖2、3、5、6、7和9中由箭頭76指示。該移動由圖2、3、5、6、7和9中標為78的線性執(zhí)行器來提供。光學組件30可繞軸旋轉(zhuǎn)，它由圖1中的beta旋轉(zhuǎn)來標明和由圖2、5、6和7中的箭頭82來指示。該運動由圖2和5中標為84的驅(qū)動裝置提供，該驅(qū)動裝置可包括例如步進馬達和齒輪傳動裝置。裝有偏轉(zhuǎn)反射鏡40的元件42可繞軸旋轉(zhuǎn)，它由圖1中的alpha旋轉(zhuǎn)來標明和由圖6和7中的箭頭86來指示。該運動由圖6和7中標為88的驅(qū)動裝置來提供。
本發(fā)明通過以下對操作幾何條件和校正的描述來說明。為了便于下面的描述，在圖1中定義了距離h，激光器-反射鏡入射點在偏轉(zhuǎn)反射鏡40上，分度線為瞄準標記60，而反射鏡-十字線組-激光器組是反射鏡40、分度線60和激光器組。
具有已知h’的Saber源的幾何條件(2點校正)1.工作的幾何條件2.校正注釋
1.工作的幾何條件·考慮激光器-反射鏡入射點和分度線之間的距離。
·分度線的平移(x，y)和反射鏡的旋轉(zhuǎn)(α，β)之間的關(guān)系為
h′=H+dHh,l=x2+y2+h′2=(x0+Δx)2+(y0+Δy)2+h′2]]>α=tan-1(yx+1)=tan-1(y0+Δyx0+Δx+1)---(1)]]>β=tan-1(1h′2l2+2xl-h′2)=tan-1(1h′2l2+2(x0+Δx)l-h′2)---(2)]]>其中h是X射線源和分度線之間的垂直距離。
·注明H為從分度線到圖像增強器的高度，而d是激光器-反射鏡入射點和分度線之間的距離。若反射鏡在分度線的上方，d為負值。
推導1.有三個反射鏡-十字線-激光器組位置的系統(tǒng)光路X-射線源 2.單個反射鏡-十字線-激光器位置
MN代表反射鏡的法線。MN的旋轉(zhuǎn)由α和β來表示。
MI代表反射線。MI的旋轉(zhuǎn)表示為α’和β’。
R代表分度線。
注意由于PIN與激光入射線平行，并且由于MN與入射線和反射線之間的角度相交，所以NI＝MI。
tanα=O′PPN,tanβ=O′NH+d,]]>其中，MI=(Hhx)2+(Hhy)2+(H+d)2=Hhx2+y2+(H+dHh)2=Hhl]]>O′P=Hhy;]]>PN=PI+NI=PI+MI=Hh(x+l)]]>O′N=O′P2+PN2]]>=Hhy2+(x+l)2]]>=Hh2x2+2y2+h2+2xl]]>O′N=O′P2+PN2=Hhy2+(x+l)2=Hh2l2+2xl-(H+dHh)2]]>所以l=x2+y2+(H+dHh)2]]>α=tan-1(yx+l)---(1)]]>β=tan-1(HH+d·1h·2l2+2xl-(H+dHh)2)---(2)]]>2.校正給出固定的h′=H+dHh,]]>和分度線的x-y平移步長(nx，ny)和反射鏡的旋轉(zhuǎn)步長(nx，ny)的一個平移-旋轉(zhuǎn)組。
假設在初始旋轉(zhuǎn)位置沒有偏移，即α0＝0，β0＝45°。
求出系統(tǒng)偏移(x0，y0)。
結(jié)論y＝h’tanβsinα-Δyx0=t2-(y0+Δy)2-h′2-Δxtan2β>tan2β0-t2-(y0+Δy)2-h′2-Δxtan2β<tan2β0,]]>其中，t=h′(tan2β+1)2tanβcosα,]]>而tan2β0=2cos2α-11-4cos2αsin2α]]>或者x0=±t2-(h′tanβsinα)2-h′2-Δx]]>注意為避免在由于計算精度產(chǎn)生的平方根運算下的負數(shù)，盡量選擇具有大x值的校正點(遠離y軸)。
注意多點平均可減小校正誤差。
注意·確保激光入射線大致平行于圖像增強器。
·使激光入射線平行于分度線的x方向移動。
·使反射鏡在β初始旋轉(zhuǎn)的中途面朝下，使β0＝45°。
·使β旋轉(zhuǎn)軸垂直于初始入射的激光，使得α0＝0。
推導在理想狀態(tài)下，幾何條件如下 由于h已知，且
O′P=Hhy=Hh(y0+Δy)=Rsinα=Htanβsinα,]]>y0＝htanβsinα-Δy.
此外，對三角形INO’應用余弦定理，O′N2+NI2-2O′N·NIcosα＝O′I2其中O′N＝H tan βO′I=Hhx2+y2]]>NI=Hhx2+y2+h2]]>簡化之后，(x0+Δx)2＝t2-y2-h2＝t2-(y0+Δy)2-h2，其中，t=h(tan2β+1)2tanβcosα.]]>所以⇒x0=±t2-(y0+Δy)2-h2-Δx.]]>現(xiàn)在尋求β0，其中x0＝x+Δx＝0，使得如果β＞β0，x＝x0+Δx＞0，x0=t2-(y0+Δy)2-h2-Δx,]]>且如果β＜β0x＝x0+Δx＜0，x0=-t2-(y0+Δy)2-h2-Δx.]]>x=t2-(h′tanβ0sinα)2-h′2=h′2[(tan2β0+1)24tan2β0cos2α-tan2β0sin2α-1]=0]]>tan4β0+2tan2β0+1-4tan4β0cos2αsin2α-4tan2β0cos2α＝0tan4β0(1-4cos2αsin2α)+tan2β0(2-4cos2α)+1＝0⇒tan2β0=4cos2α-2±(2-4cos2α)2-4(1-4cos2αsin2α)2(1-4cos2αsin2α)]]>=...=2cos2α-11-4cos2αsin2α]]>當我們考慮激光器-反射鏡入射點和分度線之間的距離時，我們將有不同的h。它在下面的圖中示出。
它表明原點(x0，y0)仍然與理想的情況相同，但是系統(tǒng)高度h略小于在理想情況的h。
將新的h表示為h’。此外，將分度線平面上任意兩個校正點之間的距離表示為lij，在圖像增強器上的兩條對應十字線之間的距離表示為Lij，那么r‾=hH=h′H+d,]]>以使H=h′r‾-d,]]>其中r‾=ave(lijLij-lij).]]>因此，h=HH+dh′,]]>或者h′=H+dHh.]]>
權(quán)利要求
本發(fā)明由下面的權(quán)利要求作進一步限定。在權(quán)利要求中，術(shù)語對準目標和對準點是與圖像增強器16相關(guān)聯(lián)的位置。1.一種操作瞄準系統(tǒng)的方法，包括提供包含在輻射源穿透束的路徑上的瞄準標記的可調(diào)節(jié)的光學組件，所述瞄準標記對從所述輻射源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，且所述瞄準標記指示目標軸上的瞄準點，所述光學組件還包括能夠提供與所述目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束的可檢測瞄準束設備；提供指示穿透束路徑上第一位置處的第一對準點的第一對準目標，所述第一對準目標對穿透束至少部分地不透明；提供與目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束；調(diào)節(jié)所述光學組件以使所述可檢測瞄準束入射在所述第一位置的所述第一對準點，因此由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述第一位置處的所述第一對準點相一致；將對應于所述目標軸的位置的信息記錄為第一對準位置；提供指示穿透束路徑上第二位置處的第二對準點的第二對準目標，所述第二對準目標對穿透束至少部分地不透明；調(diào)節(jié)所述光學組件以使所述可檢測瞄準束入射在所述第二位置的所述第二對準點，因此由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述第二位置處的所述第二對準點相一致；以及將對應于所述目標軸的位置的信息記錄為第二對準位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可檢測瞄準束是激光束。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述穿透束是X射線束。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述瞄準標記包括第一線，而且包括基本上垂直于所述第一線的第二線。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使由接收器提供的圖像指示瞄準點與多個所述對準點中的任一個相一致包括平移至少一部分所述光學組件。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使接收器指示瞄準點與多個所述對準點中的任一個相一致包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使可檢測瞄準束入射多個所述對準點中的任一個包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使可檢測瞄準束入射多個所述對準點中的任一個包括平移至少一部分所述光學組件。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可檢測瞄準束設備包括位于第二軸上的激光束和位于所述目標軸以及第二軸上的反射鏡。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述反射鏡對穿透束至少是部分透明的。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的旋轉(zhuǎn)軸上。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的平移軸上。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括使用至少一部分記錄的所述第一對準位置和至少一部分記錄的所述第二對準位置來確定穿透束的輻射中心。
14.一種操作瞄準系統(tǒng)的方法，包括提供包含在源穿透束的路徑上的瞄準標記的可調(diào)節(jié)的光學組件，所述瞄準標記對從所述源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，且所述瞄準標記指示目標軸上的瞄準點，所述光學組件還包括能夠提供與所述目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束的可檢測瞄準束設備；提供在穿透束路徑上的物體，所述物體具有位于穿透束路徑上的相關(guān)聯(lián)的有關(guān)區(qū)域，所述有關(guān)區(qū)域和所述物體相對于穿透束具有不透明性，當穿透束被送往有關(guān)區(qū)域和被接收器接收時，允許人們在接收器提供的圖像中辨別出有關(guān)區(qū)域；調(diào)節(jié)所述光學組件以使由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述有關(guān)區(qū)域相一致；確定所述瞄準點的位置；確定目標軸的所需位置；調(diào)節(jié)所述光學組件以使所述目標軸在所需的位置；以及提供與所述目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述可檢測瞄準束是激光束。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述穿透束是X射線束。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述瞄準標記包括對穿透束至少部分不透明的第一線狀元件，而且包括基本上垂直于所述第一線狀元件的第二線狀元件。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使由接收器提供的圖像指示瞄準點與有關(guān)區(qū)域相一致包括平移至少一部分所述光學組件。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使由接收器提供的圖像指示瞄準點與有關(guān)區(qū)域相一致包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述可檢測瞄準束設備包括位于第二軸上的激光束和位于所述目標軸以及第二軸上的反射鏡。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述反射鏡對穿透束至少是部分透明的。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的旋轉(zhuǎn)軸上。
23.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的平移軸上。
24.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使所述目標軸在所需的位置包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
25.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使所述目標軸在所需的位置包括平移至少一部分所述光學組件。
26.一種操作瞄準系統(tǒng)的方法，包括提供包含在源穿透束的路徑上的瞄準標記的可調(diào)節(jié)的光學組件，所述瞄準標記對從所述源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，且所述瞄準標記指示目標軸上的瞄準點，所述光學組件還包括能夠提供與所述目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束的可檢測瞄準束設備；提供指示穿透束路徑上的第一位置處的對準點的對準目標，所述對準目標對穿透束至少部分地不透明；提供與目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束；調(diào)節(jié)所述光學組件以使所述可檢測瞄準束入射在所述第一位置的所述對準點，因此由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述第一位置處的所述對準點相一致；將對應于所述目標軸的位置的信息記錄為第一對準位置；將所述對準目標移動到所述穿透束路徑上的第二位置；調(diào)節(jié)所述光學組件以使所述可檢測瞄準束入射在所述第二位置處的所述對準點，因此由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述第二位置處的所述對準點相一致；以及將對應于所述目標軸的位置的信息記錄為第二對準位置。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述可檢測瞄準束是激光束。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述穿透束是X射線束。
29.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述瞄準標記包括對穿透束至少部分不透明的第一線狀元件，而且包括基本上垂直于所述第一線狀的元件的第二線狀的元件。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述對準點相一致包括平移至少一部分所述光學組件。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使接收器指示瞄準點與所述對準點相一致包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
32.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使可檢測瞄準束入射所述對準點包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
33.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使可檢測瞄準束入射所述對準點包括平移至少一部分所述光學組件。
34.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述可檢測瞄準束設備包括位于第二軸上的激光束和位于所述目標軸以及第二軸上的反射鏡。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述反射鏡對穿透束至少是部分透明的。
36.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的旋轉(zhuǎn)軸上。
37.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的平移軸上。
38.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，還包括使用至少一部分記錄的第一對準位置和一部分記錄的第二對準位置確定穿透束的輻射中心。
39.一種瞄準系統(tǒng)，包括包含在由源提供的穿透束的路徑上的瞄準標記的光學組件，所述瞄準標記對從所述源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，且所述瞄準標記指示目標軸上的瞄準點，所述光學組件還包括能夠提供與所述目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束的瞄準束設備；指示位于穿透束路徑上的對準點的第一對準目標，所述第一對準目標對穿透束至少部分地不透明；以及能夠記錄與目標軸的至少兩個對準位置相對應的信息的位置記錄裝置。
40.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括指示位于穿透束路徑上的第二對準點的第二對準目標，所述第二對準目標對穿透束至少部分地不透明。
41.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可檢測瞄準束是激光束。
42.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穿透束是X射線束。
43.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瞄準標記包括對穿透束至少部分不透明的第一線狀元件，而且包括基本上垂直于所述第一線狀元件的第二線狀元件。
44.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位置記錄裝置包括計算機和適用于在所述計算機上運行的軟件。
45.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可檢測瞄準束設備包括位于第二軸上的激光束和位于所述目標軸以及第二軸上的反射鏡。
46.如權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡對穿透束至少是部分透明的。
47.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的旋轉(zhuǎn)軸上。
48.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的平移軸上。
49.一種瞄準系統(tǒng)，包括可調(diào)節(jié)的光學組件，所述光學組件包含在由源發(fā)射的穿透束的路徑上的瞄準標記，所述瞄準標記對從所述源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，且所述瞄準標記指示目標軸上的瞄準點，所述光學組件還包括能夠提供與所述目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束的瞄準束設備；以及能以給定的第二自由度中的瞄準點位置以及給定的足以確定穿透束輻射中心位置的信息來確定第一自由度中目標軸所需位置的計算裝置。
50.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計算裝置包括計算機和適用于在所述計算機上運行的軟件。
51.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可檢測瞄準束是激光束。
52.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穿透束是X射線束。
53.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瞄準標記包括第一線，而且包括基本上垂直于所述第一線的第二線。
54.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可檢測瞄準束設備包括位于第二軸上的激光束和位于所述目標軸以及第二軸上的反射鏡。
55.如權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡對穿透束至少是部分透明的。
56.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的旋轉(zhuǎn)軸上。
57.如權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述瞄準點在所述光學組件的平移軸上。
58.一種操作瞄準系統(tǒng)的方法，包括提供具有至少四個自由度的光學組件，所述光學組件包含在源提供的穿透束的路徑上的瞄準標記，所述瞄準標記對從所述源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，且所述瞄準標記指示目標軸上的瞄準點，所述光學組件還包括能夠提供與所述目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束的可檢測瞄準束設備；提供指示第一位置處的第一對準點的第一對準目標和指示第二位置處的第二對準點的第二對準目標，所述第一和第二對準點位于由源提供的穿透束的路徑上，所述第一和第二對準目標對穿透束至少部分地不透明；提供與目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束；用多個自由度中的至少一個調(diào)節(jié)所述光學組件，以使所述可檢測瞄準束入射在所述第一位置的所述第一對準點，因此由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述第一位置處的所述第一對準點相一致；將對應于所述目標軸位置的信息記錄為第一對準位置；用多個自由度中的至少一個調(diào)節(jié)瞄準組件，以使所述可檢測瞄準束入射在所述第二位置的所述第二對準點，因此由接收器提供的任何圖像指示瞄準點與所述第二位置處的所述第二對準點相一致；將對應于所述目標軸位置的信息記錄為第二對準位置。
59.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述可檢測瞄準束是激光束。
60.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述穿透束是X射線束。
61.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述瞄準標記包括對穿透束至少部分不透明的第一線狀元件，而且包括基本上垂直于所述第一線狀元件的第二線狀元件。
62.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述多個對準點的任一個相一致包括平移至少一部分所述光學組件。
63.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使由接收器提供的圖像指示瞄準點與所述多個對準點的任一個相一致包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
64.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使可檢測瞄準束入射所述多個對準點中的任一個包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
65.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使可檢測瞄準束入射所述多個對準點的任一個包括平移至少一部分所述光學組件。
66.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述可檢測瞄準束設備包括位于第二軸上的激光束和位于所述目標軸以及第二軸上的反射鏡。
80.如權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使由接收器提供的圖像指示瞄準點與有關(guān)區(qū)域相一致包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
81.如權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，用多個自由度中的至少一個確定瞄準點的位置包括確定所述瞄準點的平移位置。
82.如權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，用多個自由度中的至少一個確定瞄準點的位置包括確定所述瞄準點的旋轉(zhuǎn)位置。
83.如權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使目標軸在所需位置包括旋轉(zhuǎn)至少一部分所述光學組件。
84.如權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述光學組件以使目標軸在所需位置包括平移至少一部分所述光學組件。
85.一種瞄準系統(tǒng)，包括具有至少四個自由度的光學組件，所述光學組件包含在由源提供的穿透束的路徑上的瞄準標記，所述瞄準標記對從所述源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，且所述瞄準標記指示目標軸上的瞄準點，所述光學組件還包括能夠提供與所述目標軸共軸和相一致的可檢測瞄準束的瞄準束設備。
86.如權(quán)利要求85所述的系統(tǒng)，還包括位于由源提供的穿透束的路徑上的對準目標，所述對準目標指示對準點，并對所述穿透束至少部分地不透明；以及位置記錄裝置，所述位置記錄裝置能夠記錄與所述目標軸的至少兩個對準位置相對應的信息。
87.如權(quán)利要求86所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述位置記錄裝置包括計算機和適用于在所述計算機上運行的軟件。
88.如權(quán)利要求85所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可檢測瞄準束是激光束。
89.如權(quán)利要求85所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述穿透束是X射線束。
90.如權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，所述瞄準標記包括對穿透束至少部分不透明的第一線狀元件，而且包括基本上垂直于所述第一線狀元件的第二線狀元件。
91.如權(quán)利要求85所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可檢測瞄準束設備包括位于第二軸上的激光束和位于所述目標軸以及第二軸上的反射鏡。
92.如權(quán)利要求91所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡對穿透束至少是部分透明的。
93.如權(quán)利要求85所述的系統(tǒng)，還包括計算裝置，所述計算裝置能以給定的多個自由度中第二自由度中瞄準點的位置以及給定的足以確定穿透束輻射中心位置的信息，來確定多個自由度中第一自由度中目標軸的所需位置。
全文摘要
一種瞄準系統(tǒng)，該瞄準系統(tǒng)設有可調(diào)節(jié)的光學組件，適用于和具有穿透束源、穿透束接收器的成像系統(tǒng)一起使用。該光學組件在源發(fā)出的穿透束的路徑上具有瞄準標記。該瞄準標記對源發(fā)出的穿透束至少部分地不透明，并且該瞄準標記指示目標軸上的瞄準點。該光學組件還包括能夠提供與目標軸共軸和共線的可檢測瞄準束的可檢測瞄準束設備。此外，還提供了一種對準諸如上述系統(tǒng)之類的瞄準系統(tǒng)的方法，以及瞄準有關(guān)區(qū)域的方法。本發(fā)明系統(tǒng)和方法的一個優(yōu)點是只需要兩點對準。
文檔編號G02FGK1917812SQ200480035266
公開日2007年2月21日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者J·C·麥克尼爾尼, P·索蘭德, H·王 申請人:明拉德股份有限公司