專利名稱：一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在X射線計算機斷層成像(Computed Tomography, CT)設(shè)備中，單次旋轉(zhuǎn)過程中X射線球管的角度位置(angular position, AP)是圖像重建和系統(tǒng)控制的一個重要參數(shù)，AP不僅會影響最終的成像質(zhì)量，還會影響對CT機架的旋轉(zhuǎn)控制，進而影響掃描的穩(wěn)定性。因此在掃描過程中精確控制AP是很重要的，而要控制AP首先要獲取單次掃描過程中X射線球管的AP信息，目前CT設(shè)備中通常采用如下方式來獲取利用安裝在CT機架靜止部分上的位置傳感器和旋轉(zhuǎn)部分上的感應(yīng)部件來對球管的AP進行采樣。 考慮到成本問題，在低端CT設(shè)備中AP采樣點相當少。如圖I所示，為目前低端CT設(shè)備中使用的檢測AP的裝置。其中CT設(shè)備包括機架10、位于旋轉(zhuǎn)機架內(nèi)的X射線球管I和檢測器12，待檢對象位于機架孔11中；AP檢測裝置包括復(fù)數(shù)個金屬頭51;52……5n (metalhead)、第一位置傳感器2、第二位置傳感器3、第三位置傳感器4及一個凹槽6 (slot)，其中金屬頭5、凹槽6置于旋轉(zhuǎn)機架上，復(fù)數(shù)個(如24個)金屬頭5等間隔地、以關(guān)于機架旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式布置在旋轉(zhuǎn)機架360°的圓周上，位置傳感器2、3、4則位于機架的靜止部件15上，且第一位置傳感器2與第二位置傳感器3緊鄰著布置，第三位置傳感器4與第二位置傳感器3間隔一個金屬頭5n的距離來布置。這里位置傳感器2與任一個金屬頭5i (i為正整數(shù))、位置傳感器3與金屬頭5i、位置傳感器4與凹槽6可分別組成一接近開關(guān)，當金屬頭或凹槽接近位置傳感器到一定距離時，位置傳感器才會有“感應(yīng)”，接近開關(guān)才會動作，如產(chǎn)生高電平信號“I”或低電平信號“0”，通常把這個距離叫“檢出距離”。每種接近開關(guān)的檢出距離是固定的，不同種類的接近開關(guān)其檢出距離也不盡相同。如圖2所示，當X射線球管I旋轉(zhuǎn)一周后，位置傳感器2產(chǎn)生一具有周期T的脈沖序列APtl，位置傳感器3產(chǎn)生一具有周期T的脈沖序列AP9tl，位置傳感器4產(chǎn)生一以機架旋轉(zhuǎn)時間/X射線球管旋轉(zhuǎn)時間TMt為周期的單個脈沖IP。于是對AP采樣而言，復(fù)數(shù)個金屬頭之間的角度空白△ α是由金屬頭的數(shù)量N來決定的，如公式(I)所示
λ 360°⑴
△α =- (I)
N圖I中利用24個金屬頭采集AP信息的角度空白Λ a為360° /24 = 15°，該角度空白太大，所以實際操作中常通過在相鄰兩個采樣點間進行插值來得到最終的AP信息。不過這種方法對于提高檢測AP的準確率和成像質(zhì)量也存在很大局限。脈沖序列APtl和AP9tl的周期T是由金屬頭的數(shù)量N和機架旋轉(zhuǎn)時間Trot來決定的，如公式⑵所示T = ^- (2)
N
在常規(guī)CT設(shè)備的單次掃描中，如果要實現(xiàn)對機架旋轉(zhuǎn)的閉環(huán)控制，則最少需要每轉(zhuǎn)48點的采樣率，而圖I所示目前低端CT設(shè)備中只設(shè)置了 24個采樣點，所以無法對機架的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)較為準確的閉環(huán)控制，而開環(huán)控制對機架旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性又有很大的限制。為此，在CT高端設(shè)備中，利用高頻采樣(例如96個采樣點)來檢測AP，然而考慮到采樣點增多帶來的成本提高問題，無法在低端CT設(shè)備上也進行這樣的設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的裝置，從而在不加倍現(xiàn)有感應(yīng)部件數(shù)目的情況下，加倍現(xiàn)有的AP采樣率，并進一步實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)機架的閉環(huán)控制。有鑒于此，本發(fā)明提出一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的裝置，所述設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件，所述裝置包括復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件、一個第一位置傳感器和一個第二位置傳感器，當一個感應(yīng)部件與所述第一位置傳感器的距離達到第一檢出距離時，所述第一位置傳感器會產(chǎn)生一第一響應(yīng)信號，當一個感應(yīng)部件與所述第二位置傳感器的距離達到所述 第一檢出距離時，所述第二位置傳感器會產(chǎn)生一第二響應(yīng)信號，所述旋轉(zhuǎn)部件的周面由兩部分組成安裝有所述復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件的第一部分周面和未安裝所述感應(yīng)部件的第二部分周面，其中所述第一部分周面至少為所述旋轉(zhuǎn)部件的一半周面；所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器相隔一定距離布置在所述靜止部件上，該距離至少為相鄰兩個感應(yīng)部件之間的距離。這樣就能在不加倍現(xiàn)有感應(yīng)部件數(shù)目的數(shù)目的情況下，加倍現(xiàn)有的AP采樣率。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一部分周面和所述第二部分周面以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。這樣就能在無需額外增加感應(yīng)部件數(shù)目的情況下，加倍現(xiàn)有的AP采樣率。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述感應(yīng)部件等間隔地布置在所述第一部分周面上。這種布置方式相對簡單，且能獲得規(guī)則的AP信號。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，所述第一位置傳感器和第二位置傳感器以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。這樣就能在無需額外增加感應(yīng)部件數(shù)目的情況下，加倍現(xiàn)有的AP采樣率。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，所述裝置進一步包括第三感應(yīng)部件和第三位置傳感器，當?shù)谌袘?yīng)部件與第三位置傳感器時的距離達到第三檢出距離時，第三位置傳感器會產(chǎn)生一第三響應(yīng)信號，且所述第三感應(yīng)部件和所述第三位置傳感器經(jīng)布置使得在球管0°位置處，所述第三響應(yīng)信號與第一響應(yīng)信號能同時產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，所述裝置進一步包括一旋轉(zhuǎn)方向判斷部件，其根據(jù)接收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號的時序關(guān)系來判斷旋轉(zhuǎn)方向。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，所述裝置進一步包括一信號疊加組件，用于將收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號進行疊加。從而根據(jù)疊加后的信號來獲取AP信息，實現(xiàn)閉環(huán)控制。本發(fā)明還提供一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的方法，其中所述設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件，所述裝置包括復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件、一個第一位置傳感器和一個第二位置傳感器，當一個所述感應(yīng)部件與所述第一位置傳感器的距離達到第一檢出距離時，所述第一位置傳感器會產(chǎn)生一第一響應(yīng)信號，當一個所述感應(yīng)部件與所述第二位置傳感器的距離達到所述第一檢出距離時，所述第二位置傳感器會產(chǎn)生一第二響應(yīng)信號，將所述復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件安裝在所述旋轉(zhuǎn)部件的第一部分周面，其中所述第一部分周面至少為所述旋轉(zhuǎn)部件的一半周面；將所述第一位置傳感器和第二位置傳感器相隔一定距離布置在所述靜止部件上，該距離至少為相鄰兩個感應(yīng)部件之間的距離。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將所述第一部分周面和所述第二部分周面以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，將所述感應(yīng)部件等間隔地布置在所述第一部分周面上。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，將所述第一位置傳感器和第二位置傳感器以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。
根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，所述方法進一步包括提供一第三感應(yīng)部件和一第三位置傳感器，當所述第三感應(yīng)部件與所述第三位置傳感器的距離達到第三檢出距離時，所述第三位置傳感器會產(chǎn)生一第三響應(yīng)信號，且將所述第三感應(yīng)部件和所述第三位置傳感器布置成使得在球管0°位置處，所述第三響應(yīng)信號與所述第一響應(yīng)信號能同時產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，所述方法進一步包括提供一旋轉(zhuǎn)方向判斷部件，其根據(jù)接收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號的時序關(guān)系來判斷旋轉(zhuǎn)方向。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，所述方法進一步包括提供一信號疊加組件，用于將收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號進行疊加。從上述方案中可以看出，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能在不加倍現(xiàn)有感應(yīng)部件數(shù)目、甚至不改變感應(yīng)部件數(shù)目和位置傳感器數(shù)目的情況下，通過改變位置傳感器和感應(yīng)部件的布置方式來加倍現(xiàn)有的AP采樣率，如將現(xiàn)有低端CT中每轉(zhuǎn)24個采樣點提高到每轉(zhuǎn)48個采樣點，從而實現(xiàn)對機架旋轉(zhuǎn)的閉環(huán)控制，并進一步提高了成像質(zhì)量和機架旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。


下面將通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例，使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中圖I為現(xiàn)有CT設(shè)備中檢測X射線球管AP裝置的示意圖。圖2a為機架順時針旋轉(zhuǎn)時，三個位置傳感器各自產(chǎn)生的AP信號示意圖。圖2b為機架逆時針旋轉(zhuǎn)時，三個位置傳感器各自產(chǎn)生的AP信號示意圖。圖3a為X射線球管位于0°位置時，三個位置傳感器和復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件的布置方式和所處位置的示意圖。圖3b為X射線球管位于180°位置時，復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件所處位置的示意圖。圖4為本發(fā)明檢測X射線球管AP裝置的另一個實施例示意圖。圖5為本發(fā)明檢測X射線球管AP裝置的又一個實施例示意圖。圖6為順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)時，本發(fā)明中感應(yīng)部件的位置和三個位置傳感器產(chǎn)生的AP信號的示意圖,其中圖6a和圖6c示意了機架順時針旋轉(zhuǎn)時，復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件所處的位置及三個位置傳感器各自產(chǎn)生的AP信號示意圖；圖6b和圖6d示意了機架逆時針旋轉(zhuǎn)時，復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件所處的位置及三個位置傳感器各自產(chǎn)生的AP信號示意圖。
附圖標記IX射線球管2第一位置傳感器3、8第二位置傳感器4第三位置傳感器5i,52......5n復(fù)數(shù)個金屬頭6 凹槽 10 機架11機架孔12檢測器13、13’旋轉(zhuǎn)部件的第二部分周面14、14’旋轉(zhuǎn)部件的第一部分周面15靜止部件
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。圖2為圖I所示目前低端CT設(shè)備中檢測AP裝置的三個位置傳感器產(chǎn)生的AP信號示意圖，其中圖2a為機架順時針旋轉(zhuǎn)時，三個位置傳感器各自產(chǎn)生的AP信號示意圖，圖2b為機架逆時針旋轉(zhuǎn)時，三個位置傳感器各自產(chǎn)生的AP信號示意圖。如圖I所不,位置傳感器2與金屬頭5、位置傳感器3與金屬頭5、位置傳感器4與凹槽6可分別組成一接近開關(guān)。當金屬頭5與位置傳感器2或3的距離到達第一檢出距離時(例如< 4_)，接近開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)設(shè)置成“開”狀態(tài)，于是位置傳感器2或3輸出一響應(yīng)信號，如高電平信號“ I ”，否則輸出低電平信號“O”;而位置傳感器4與凹槽6組成的接近開關(guān)則一直為“開”狀態(tài)，即一直輸出高電平信號“1”，直至凹槽6與位置傳感器4的距離到達第三檢出距離時，才會輸出一低電平信號“O”的響應(yīng)信號。這里，X射線球管I的0°位置定義為X射線球管在該位置處，位置傳感器2輸出高電平信號且位置傳感器4同步輸出低電平信號。這里將金屬頭S1作為標識金屬頭，在X射線球管處于0°位置時，標識金屬頭S1與位置傳感器2的距離達到第一檢出距離，使得位置傳感器2產(chǎn)生第一個響應(yīng)信號APcm,如高電平信號“1”，同時凹槽6與位置傳感器4的距離也達到第三檢出距離，位置傳感器4也產(chǎn)生一個響應(yīng)信號Rotn，如低電平信號“O”。這里標識金屬頭S1與金屬頭5i是一樣的，只不過比金屬頭5多一個圓圈標識，用來與其他金屬頭進行區(qū)別，當然也可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的其他方式來標識。由于該檢測AP裝置只有一個凹槽6，所以在機架或X射線球管I旋轉(zhuǎn)一周的過程中，凹槽6只有一次機會能與位置傳感器4的距離達到第三檢出距離，此時位置傳感器4輸出低電平信號，于是能以此作為機架或X射線球管I旋轉(zhuǎn)一周的標志，所以位置傳感器4的響應(yīng)信號用IP(index pulse)來表示。圖2中可見APtl,PAP9tl,Rotn的脈沖寬度不一致，這是由于金屬頭5與凹槽6的不同，所以導(dǎo)致“感應(yīng)”其的位置傳感器不同，進而導(dǎo)致響應(yīng)信號的持續(xù)時間不同。圖I中當X射線球管I從0°位置順時針旋轉(zhuǎn)時，位置傳感器2輸出的響應(yīng)信號為APtl,位置傳感器3輸出的響應(yīng)信號為AP9tl,位置傳感器4輸出的響應(yīng)信號為IP。由于金屬頭5是按一定的時間間隔T、一個接一個地移向位置傳感器2、3，因此從標識金屬頭5工開始，位置傳感器2依次會產(chǎn)生24個高電平信號，如圖2a和圖2b中APtl所示。而位置傳感器3由于與位置傳感器2相隔一定距離，因此只有標識金屬頭S1順時針旋轉(zhuǎn)到與位置傳感器3的距離達到第一檢出距離時，位置傳感器3才會產(chǎn)生第一個響應(yīng)信號AP9thl，如高電平信號“ 1”，之后按一定的時間間隔T依次產(chǎn)生23個高電平信號，如圖2a和圖2b中AP9tl所示。假設(shè)Aw是一個AP脈沖的寬度，可以將位置傳感器2和3間的距離設(shè)置為Aw/2，則與IP同步的脈沖信號為APtl,而有Aw/2偏移的信號為AP9tlt5圖2中只示意了 APtl和AP9tl的一部分。圖2中Rotn為第η次旋轉(zhuǎn)的IP信號，Rotn+1為第(n+1)次旋轉(zhuǎn)的IP信號，η為正整數(shù)。另外，還可以根據(jù)每次旋轉(zhuǎn)過程中APc^PAP9tl中輸出高電平信號的時序關(guān)系來判斷出機架或X射線球管的旋轉(zhuǎn)方向若APtl早于AP9tl先輸出高電平信號，則X射線球管為順時針方向旋轉(zhuǎn)，反之，若APtl輸出高電平信號晚于AP9tl,則X射線球管為逆時針方向旋轉(zhuǎn)。如背景技術(shù)部分所述，目前低端CT設(shè)備中通過24個點來采樣AP信息的方式無法 對機架的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)較為準確的閉環(huán)控制。為克服該缺陷，本發(fā)明提出一種檢測球管角度位置的裝置，其通過重新布置現(xiàn)有的位置傳感器和感應(yīng)部件來加倍現(xiàn)有的AP采樣點，進一步實現(xiàn)對機架旋轉(zhuǎn)的閉環(huán)控制。本發(fā)明的檢測一設(shè)備中球管角度位置的裝置可用于包括旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件的設(shè)備中，并不局限于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的CT設(shè)備。感應(yīng)部件可以是前述的金屬頭、凹槽或者光電元件等，當然位置傳感器要“感應(yīng)”感應(yīng)部件，所以位置傳感器也會隨感應(yīng)部件而相應(yīng)變化。以下以低端CT設(shè)備為例，具體說明本發(fā)明檢測AP的裝置。本發(fā)明檢測AP的裝置包括復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件、一個第一位置傳感器和一個第二位置傳感器，旋轉(zhuǎn)部件的周面由兩部分組成安裝有復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件的第一部分周面和未安裝感應(yīng)部件的第二部分周面，其中第一部分周面至少為旋轉(zhuǎn)部件的一半周面；第一位置傳感器和第二位置傳感器相隔一定距離布置在機架的靜止部件上，該距離至少為相鄰兩個感應(yīng)部件之間的距離。圖3為本發(fā)明檢測X射線球管AP裝置的一個實施例示意圖。圖中檢測AP的裝置包括安裝在旋轉(zhuǎn)機架上的復(fù)數(shù)個金屬頭5和安裝在機架靜止部件上用于“感應(yīng)”金屬頭5的第一位置傳感器2和第二位置傳感器8，其中安裝有復(fù)數(shù)個金屬頭5的第一部分周面14與未安裝金屬頭5的第二部分周面13以關(guān)于機架旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置，即第一部分周面14與第二部分周面13各為旋轉(zhuǎn)機架圓周面的1/2。于是與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的復(fù)數(shù)個金屬頭5布置在旋轉(zhuǎn)機架180度的半圓周上，而不是圖I所示的布置在旋轉(zhuǎn)機架360度的全圓周上；同時第一位置傳感器2和第二位置傳感器8以關(guān)于機架旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置，而不是圖I所示的位置傳感器2和3緊鄰著布置。這樣就能在不增加現(xiàn)有金屬頭數(shù)目的情況下，加倍現(xiàn)有的AP采樣率，如從每轉(zhuǎn)24個采樣點提高到每轉(zhuǎn)48個采樣點，從而實現(xiàn)對機架旋轉(zhuǎn)的閉環(huán)控制，并進一步提高了成像質(zhì)量和機架旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。優(yōu)選地，第一部分周面的復(fù)數(shù)個金屬頭等間隔地布置在旋轉(zhuǎn)機架的一半周面上。這種布置方式相對簡單，且能獲得規(guī)則的AP信號。 此外，本發(fā)明檢測AP的裝置還包括一凹槽6和一第三位置傳感器4，當凹槽6與第三位置傳感器4的距離達到第三檢出距離時，第三位置傳感器會產(chǎn)生一第三響應(yīng)信號，如低電平信號。這里凹槽6緊鄰著標識金屬頭S1布置，第三位置傳感器4緊鄰著第一位置傳感器2布置，使得在X射線球管O。位置處，第三響應(yīng)信號Rotn與第一響應(yīng)信號APcm能同時產(chǎn)生。圖3a示意了 X射線球管位于O。位置時，三個位置傳感器2、4、8和復(fù)數(shù)個金屬頭5的布置方式和所處位置。此時標識金屬頭S1與第一位置傳感器2的距離達到第一檢出距離，于是第一位置傳感器輸出一高電平信號，而第二位置傳感器8由于沒有金屬頭與其距離達到第一檢出距離，所以第二位置傳感器一直輸出低電平信號。其中，所述第一檢出距離小于4mm η圖3b示意了 X射線球管位于180°位置時，復(fù)數(shù)個金屬頭所處的位置。當X射線球管從0°位置順時針旋轉(zhuǎn)180°，標識金屬頭S1與第二位置傳感器8的距離就達到第一檢出距離，此時第二位置傳感器8產(chǎn)生響應(yīng)信號AP18tl,如高電平信號“I”,此時由于金屬頭與第一位置傳感器2的距離都沒有達到第一檢出距離，所以第一位置傳感器2開始輸出低 電平信號，直至X射線球管繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)到標識金屬頭S1與第一位置傳感器2的距離再次達到第一檢出距離。圖4為本發(fā)明檢測X射線球管AP的裝置另一個實施例示意圖。該另一實施例與圖3不同的只是，第一部分周面和第二部分周面分別被分成復(fù)數(shù)個子周面，第一部分周面的子周面與第二部分的子周面以關(guān)于機架旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。目的在于當?shù)谝晃恢脗鞲衅? “感應(yīng)”到金屬頭5時，第二位置傳感器8則無法“感應(yīng)”到任何一個金屬頭5i ;而當?shù)诙恢脗鞲衅? “感應(yīng)”金屬頭5時，第一位置傳感器2則無法“感應(yīng)”到任何一個金屬頭5i，這樣第一位置傳感器2和第二位置傳感器8交替“感應(yīng)”金屬頭5，以交替產(chǎn)生高電平信號，從而加倍現(xiàn)有的AP采樣率?？梢?，圖4所示實施例仍能在不增加現(xiàn)有金屬頭數(shù)目的情況下，加倍現(xiàn)有的AP采樣率，如從每轉(zhuǎn)24個采樣點提高到每轉(zhuǎn)48個采樣點。圖5為本發(fā)明檢測X射線球管AP的裝置又一個實施例示意圖。與圖3不同的是，金屬頭5的數(shù)目有所增加，不過增加的數(shù)目少于現(xiàn)有金屬頭數(shù)目N (如N = 24)，這樣安裝有金屬頭5的第一部分周面14’就大于未安裝金屬頭的第二部分周面13’，于是第一部分周面14’和第二部分周面13’也就無法關(guān)于機架旋轉(zhuǎn)中心對稱；且第二位置傳感器8的位置也發(fā)生改變，其可位于與第二部分周面13’對應(yīng)的靜止部件上。在該實施例中，雖然增加了現(xiàn)有金屬頭的數(shù)目，然而卻能在不加倍金屬頭數(shù)目的情況下加倍現(xiàn)有的AP采樣率，也節(jié)約了成本。只不過相比圖3和圖4所示的實施例成本稍高。圖6為機架順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)時，本發(fā)明中24個金屬頭5所處的位置和三個位置傳感器產(chǎn)生的AP信號示意圖，其中圖6a和圖6c示意了機架順時針旋轉(zhuǎn)時，復(fù)數(shù)個金屬頭5所處的位置及三個位置傳感器各自產(chǎn)生的AP信號示意圖；圖6b和圖6d示意了機架逆時針旋轉(zhuǎn)時，復(fù)數(shù)個金屬頭5所處的位置及三個位置傳感器各自產(chǎn)生的AP信號示意圖。如圖6a所示，當機架順時針旋轉(zhuǎn)(如圖中箭頭所示方向)時，自標識金屬頭51開始，金屬頭5按一定的時間間隔T、一個接一個地移向第一位置傳感器2,因此位置傳感器2依次產(chǎn)生24個高電平信號，如圖6c所示的AP。，而第二位置傳感器8由于金屬頭5的遠離則一直無法“感應(yīng)”到金屬頭5,于是其輸出信號AP18tl —直為如圖6c所不的低電平信號。直至機架順時針旋轉(zhuǎn)180°后，由于金屬頭5順時針遠離第一位置傳感器2，使得金屬頭5與第一位置傳感器2間的距離大于第一檢出距離，自此第一位置傳感器2輸出低電平信號直至本次掃描結(jié)束，而第二位置傳感器8則因金屬頭5的順時針接近而“感應(yīng)”到金屬頭5，開始輸出高電平信號AP18tl,其中AP18tiaast為上次掃描時AP18tl的最后一個高電平響應(yīng)信號。而凹槽6和第三位置傳感器4作為旋轉(zhuǎn)掃描的起始標識，在X射線球管0°位置處，產(chǎn)生低電平響應(yīng)信號Rotn，如圖6c所示的IP。反之,如圖6b所示，當機架逆時針旋轉(zhuǎn)(如圖中箭頭所示方向)時，由于金屬頭5按一定的時間間隔T、一個接一個地移向第二位置傳感器8，因此位置傳感器8依次會產(chǎn)生24個高電平信號，如圖6d所示的AP18tl,而第一位置傳感器2則由于金屬頭5的遠離則無法“感應(yīng)”到金屬頭5,于是其輸出信號APtl—直為如圖6d所不的低電平信號。直至機架逆時針旋轉(zhuǎn)180°后，由于金屬頭5逆時針遠離第二位置傳感器8，使得金屬頭5與第二位置傳感器8間的距離大于第一檢出距離，自此第二位置傳感器2輸出低電平信號直本次掃描結(jié)束，而第一位置傳感器2則因金屬頭5的逆時針接近而“感應(yīng)”到金屬頭5，開始輸出高電平信號APtlt5由于本發(fā)明中單次旋轉(zhuǎn)掃描的起始標識為=APtl的高電平信號與IP的低電平信號同步產(chǎn)生，所以圖6d中APtl, last為在X射線球管0°位置處第一位置傳感器2輸出的信號， 此時標識金屬頭S1與第一位置傳感器的距離達到第一檢出距離，此后便逆時針遠離第一位置傳感器2。AP180jl為機架逆時針旋轉(zhuǎn)時,第二位置傳感器8輸出的第一個高電平信號。進一步，本發(fā)明檢測AP的裝置還包括一種旋轉(zhuǎn)方向判斷部件，其根據(jù)第一響應(yīng)信號APc^P第二響應(yīng)信號AP18tl的時序關(guān)系來判斷旋轉(zhuǎn)方向。如從X射線球管I的0°位置起，根據(jù)APtl和AP18tl中產(chǎn)生高電平信號的時序關(guān)系就能判斷出X射線球管的旋轉(zhuǎn)方向若APq連續(xù)輸出高電平信號后，AP180再輸出高電平信號，則X射線球管或機架為順時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖6c所示；反之，若APtl只輸出一個高電平信號，接著AP18tl連續(xù)輸出高電平信號，然后APq再連續(xù)輸出高電平信號，則X射線球管或機架為逆時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖6d所示。進一步，本發(fā)明檢測AP的裝置還包括一種信號疊加組件，用于將第一響應(yīng)信號APq和第二響應(yīng)信號AP18tl進行疊加。這樣疊加后的AP采樣信號從現(xiàn)有的24個變成48個，于是角度空白Λα為360° /48 = 7.5°，該角度空白相比現(xiàn)有技術(shù)中的15°有很大提高，從而能實現(xiàn)對機架旋轉(zhuǎn)的閉環(huán)控制。本發(fā)明還提供一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的方法，其包括首先，將所述復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件安裝在所述旋轉(zhuǎn)部件的第一部分周面，其中所述第一部分周面至少為所述旋轉(zhuǎn)部件的一半周面；接著，將所述第一位置傳感器和第二位置傳感器相隔一定距離布置在所述靜止部件上，該距離至少為相鄰兩個感應(yīng)部件之間的距離。進一步，所述方法包括提供一第三感應(yīng)部件和一第三位置傳感器，當所述第三感應(yīng)部件與所述第三位置傳感器的距離達到第三檢出距離時，所述第三位置傳感器會產(chǎn)生一第三響應(yīng)信號，且將所述第三感應(yīng)部件和所述第三位置傳感器布置成使得在球管0°位置處，所述第三響應(yīng)信號與所述第一響應(yīng)信號能同時產(chǎn)生。進一步，所述方法包括提供一旋轉(zhuǎn)方向判斷部件，其根據(jù)接收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號的時序關(guān)系來判斷旋轉(zhuǎn)方向。
進一步，所述方法包括提供一信號疊加組件，用于將收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號進行疊加。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將所述第一部分周面和所述第二部分周面以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，將所述感應(yīng)部件等間隔地布置在所述第一部分周面上。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，將所述第一位置傳感器和第二位置傳感器以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。本發(fā)明涉及一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的裝置，所述設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件，所述裝置包括復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件、一個第一位置傳感器和一個第二位置傳感器，當感應(yīng)部件與第一位置傳感器的距離達到第一檢出距離時，第一位置傳感器會產(chǎn)生一第一響應(yīng) 信號，當感應(yīng)部件與第二位置傳感器的距離達到所述第一檢出距離時，第二位置傳感器會產(chǎn)生一第二響應(yīng)信號，所述旋轉(zhuǎn)部件的周面由兩部分組成安裝有復(fù)數(shù)個所述感應(yīng)部件的第一部分周面和未安裝所述感應(yīng)部件的第二部分周面，其中所述第一部分周面至少為所述旋轉(zhuǎn)部件的一半周面；所述第一位置傳感器和第二位置傳感器相隔一定距離布置在所述靜止部件上，該距離至少為相鄰兩個感應(yīng)部件之間的距離。。本發(fā)明還提供一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的方法。從而能在不加倍現(xiàn)有感應(yīng)部件數(shù)目的情況下加倍現(xiàn)有AP采樣率，并實現(xiàn)對機架旋轉(zhuǎn)的閉環(huán)控制。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的裝置，所述設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件(15)，所述裝置包括復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件(51;52……5η)、一個第一位置傳感器(2)和一個第二位置傳感器(8)，當一個所述感應(yīng)部件與所述第一位置傳感器(2)的距離達到第一檢出距離時，所述第一位置傳感器(2)會產(chǎn)生一第一響應(yīng)信號，當一個所述感應(yīng)部件與所述第二位置傳感器(8)的距離達到所述第一檢出距離時，所述第二位置傳感器(8)會產(chǎn)生一第二響應(yīng)信號，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)部件的周面由兩部分組成安裝有所述復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件的第一部分周面(14)和未安裝所述感應(yīng)部件的第二部分周面(13)，其中所述第一部分周面至少為所述旋轉(zhuǎn)部件的一半周面； 所述第一位置傳感器(2)和第二位置傳感器(8)相隔一定距離布置在所述靜止部件(15)上，該距離至少為相鄰兩個感應(yīng)部件之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述第一部分周面(14)和所述第二部分周面(13)以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述感應(yīng)部件等間隔地布置在所述第一部分周面(14)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述第一位置傳感器(2)和第二位置傳感器(8)以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括第三感應(yīng)部件(6)和第三位置傳感器(4)，當所述第三感應(yīng)部件(6)與所述第三位置傳感器(4)的距離達到第三檢出距離時，所述第三位置傳感器(4)會產(chǎn)生一第三響應(yīng)信號，且所述第三感應(yīng)部件(6)和所述第三位置傳感器(4)經(jīng)布置使得在球管O。位置處，所述第三響應(yīng)信號與所述第一響應(yīng)信號能同時產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括一旋轉(zhuǎn)方向判斷部件，其根據(jù)接收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號的時序關(guān)系來判斷旋轉(zhuǎn)方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括一信號疊加組件，用于將收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號進行疊加。
8.—種檢測一設(shè)備中球管角度位置的方法，其中所述設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件(15)，所述裝置包括復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件(51;52……5η)、一個第一位置傳感器(2)和一個第二位置傳感器(8)，當一個所述感應(yīng)部件與所述第一位置傳感器(2)的距離達到第一檢出距離時，所述第一位置傳感器(2)會產(chǎn)生一第一響應(yīng)信號，當一個所述感應(yīng)部件與所述第二位置傳感器(8)的距離達到所述第一檢出距離時，所述第二位置傳感器(8)會產(chǎn)生一第二響應(yīng)信號，其特征在于， 將所述復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件安裝在所述旋轉(zhuǎn)部件的第一部分周面(14)，其中所述第一部分周面至少為所述旋轉(zhuǎn)部件的一半周面； 將所述第一位置傳感器(2)和第二位置傳感器(8)相隔一定距離布置在所述靜止部件(15)上，該距離至少為相鄰兩個感應(yīng)部件之間的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將所述第一部分周面(14)和所述第二部分周面(13)以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將所述感應(yīng)部件等間隔地布置在所述第一部分周面(14)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將所述第一位置傳感器(2)和第二位置傳感器(8)以關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)中心對稱的方式進行布置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括 提供一第三感應(yīng)部件(6)和一第三位置傳感器(4)，當所述第三感應(yīng)部件(6)與所述第三位置傳感器(4)的距離達到第三檢出距離時，所述第三位置傳感器(4)會產(chǎn)生一第三響應(yīng)信號，且將所述第三感應(yīng)部件(6)和所述第三位置傳感器(4)布置成使得在球管O。位置處，所述第三響應(yīng)信號與所述第一響應(yīng)信號能同時產(chǎn)生。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括 提供一旋轉(zhuǎn)方向判斷部件，其根據(jù)接收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號的時序關(guān)系來判斷旋轉(zhuǎn)方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括 提供一信號疊加組件，用于將收到的所述第一響應(yīng)信號和所述第二響應(yīng)信號進行疊加。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的裝置，所述設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件，所述裝置包括復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件、一個第一位置傳感器和一個第二位置傳感器，所述旋轉(zhuǎn)部件的周面由兩部分組成安裝有所述復(fù)數(shù)個感應(yīng)部件的第一部分周面和未安裝所述感應(yīng)部件的第二部分周面，其中所述第一部分周面至少為所述旋轉(zhuǎn)部件的一半周面；所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器相隔一定距離布置在所述靜止部件上，該距離至少為相鄰兩個感應(yīng)部件之間的距離。本發(fā)明還提供一種檢測一設(shè)備中球管角度位置的方法。本發(fā)明能在不加倍現(xiàn)有感應(yīng)部件數(shù)目的情況下加倍現(xiàn)有的AP采樣率，并進一步實現(xiàn)對機架旋轉(zhuǎn)的閉環(huán)控制。
文檔編號G01D5/244GK102809386SQ20111014315
公開日2012年12月5日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者田毅, 楊容 申請人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司