專利名稱：全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置及校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及x射線產(chǎn)品的全角度圖像螺
旋失真的自動(dòng)校正裝置及校正方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的醫(yī)療器械影像增強(qiáng)器是一種真空成像器件，由輸入屏、光電陰
極組件、電子光學(xué)聚焦系統(tǒng)和熒光屏組成，x射線影像通過輸入屏轉(zhuǎn)變成
可見光圖像，再通過光電陰極轉(zhuǎn)變成電子圖像，經(jīng)電子光學(xué)系統(tǒng)成像并加
速到輸出熒光屏上，最終轉(zhuǎn)變成可見的圖像，由CCD相機(jī)拾取后，在監(jiān)示 器上觀察，光電子在影像增強(qiáng)器內(nèi)部電場(chǎng)進(jìn)行加速時(shí)受地磁場(chǎng)產(chǎn)生的洛侖 茲力影響，發(fā)生一定程度的偏轉(zhuǎn)，使得熒光屏上產(chǎn)生的圖像與原物體有一 定的偏差，產(chǎn)生螺旋失真。螺旋失真的程度與影像增強(qiáng)器的直徑有關(guān)，直 徑越大，光電子受地磁場(chǎng)影響越大，圖像扭曲現(xiàn)象越嚴(yán)重；而且當(dāng)床體處 于不同位置時(shí)，影響增強(qiáng)器與地磁場(chǎng)的夾角不同，圖像扭曲的程度也不盡 相同，由于圖像的扭曲失真難于正確對(duì)病情的診斷，給工作帶來不便。
現(xiàn)有技術(shù)中通過多角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置及校正方法來解 決上述圖像的扭曲失真的問題.釆用六個(gè)光電開關(guān)分布在以軸為圓心的上半 圓周上,用六個(gè)光電開關(guān)檢測(cè)床體所處的不同位置(-90°、 -60°、 -30°、 0°、 30°、 60°、 90°),產(chǎn)生的七個(gè)不同的可調(diào)電壓輸出端，與影像增強(qiáng)器的固定 失真校正端口連接；此裝置對(duì)圖像螺旋失真起到一定的校正作用,但校正粗 糙，僅僅校正了 7個(gè)位置的失真，導(dǎo)致到達(dá)第二個(gè)校正點(diǎn)時(shí)，圖像發(fā)生跳 動(dòng)。調(diào)試過程復(fù)雜費(fèi)時(shí)，調(diào)試時(shí)需要工程師針對(duì)每一個(gè)校正點(diǎn)，往返于床 體與搡作臺(tái)之間數(shù)次，總體調(diào)試時(shí)間需要30分鐘以上。產(chǎn)品一致性差每 一個(gè)校正點(diǎn)的校正效果由調(diào)試工程師確定，導(dǎo)致產(chǎn)品之間、不同校正點(diǎn)的 校正效果不一致。
還有一種技術(shù)是通過在影像增強(qiáng)器輸入屏出加入"地磁屏蔽罩"以屏 蔽地磁場(chǎng)的干擾，但地磁屏蔽罩非常昂貴(目前巿場(chǎng)價(jià)格大約1萬元人民 幣)，增加了 X射線產(chǎn)品的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置及校正方法存在校正粗 糙、調(diào)試過程復(fù)雜費(fèi)時(shí)等不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種全角度圖 像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置及校正方法。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置，包括校正板，安裝在X射線機(jī)床體上，跟隨床體同步旋轉(zhuǎn)，所述校正板上設(shè)有處理器，其信號(hào)輸 入端經(jīng)分壓電路接有角度傳感器，處理器的輸出端經(jīng)校正電壓生成電路與 影像增強(qiáng)器相連，處理器通過通訊接口與X射線機(jī)的圖像顯示裝置中的計(jì) 算機(jī)進(jìn)行通訊連接，所述處理器中存有自動(dòng)調(diào)試程序及自動(dòng)校正程序，所 述計(jì)算機(jī)中存有主控制程序。
所述床體旋轉(zhuǎn)的角度范圍為-90° +90°。
所述角度傳感器的測(cè)量精度為0.1度。
本發(fā)明全角度圖像螺旋失真校正裝置的校正方法包括以下步驟 打開X射線機(jī)的圖像顯示裝置，運(yùn)行計(jì)算機(jī)中的主控制程序，進(jìn)入自
動(dòng)調(diào)試界面，計(jì)算機(jī)運(yùn)行主控制程序中的自動(dòng)調(diào)試控制程序，操作者點(diǎn)擊
開始按鈕；
計(jì)算機(jī)通過通訊接口通知校正板進(jìn)入自動(dòng)調(diào)試程序；
計(jì)算機(jī)通過通訊接口通知全角度圖像螺旋失真自動(dòng)校正板進(jìn)入自動(dòng)調(diào)
試程序；
計(jì)算機(jī)通過運(yùn)行自動(dòng)調(diào)試控制程序得到每幀圖像的失真度校正系數(shù)， 并存儲(chǔ)于校正板中的處理器的內(nèi)存中，自動(dòng)調(diào)試控制程序結(jié)束；
主控制程序結(jié)束，校正板自動(dòng)校正程序開始；
校正板的處理器根據(jù)當(dāng)前床體所處角度在內(nèi)存中查出對(duì)應(yīng)的校正系 數(shù)，通過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成校正電壓，輸出至影像增強(qiáng)器的校正接口；
一次校正過程結(jié)束，回到處理器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)床體角度步驟循環(huán)進(jìn)行。
所述自動(dòng)調(diào)試控制程序包括以下步驟
提示操作者是否進(jìn)行床體在不同旋轉(zhuǎn)角度的圖像拾取序列曝光操作；
如是，則驅(qū)動(dòng)床體在-90°~+90°的角度范圍內(nèi)開始旋轉(zhuǎn)，并由數(shù)字化 影像裝置對(duì)旋轉(zhuǎn)中進(jìn)行的序列曝光以N。的精度進(jìn)行圖像釆集，在每次曝光 操作的同時(shí)，校正板通過角度傳感器記錄床體角度信息，并通過串行通訊 接口實(shí)時(shí)發(fā)送給計(jì)算機(jī)；其中N二O.l, 0.2……30.0,最好NH.O。
圖像釆集結(jié)東后，計(jì)算機(jī)對(duì)每幀圖像進(jìn)行失真度分析，得到各角度圖 像的校正系數(shù)；
將上述校正系數(shù)通過通訊接口傳輸至校正板中的處理器；
傳送完成后提示操作者是否存儲(chǔ)校正系數(shù)；
如存儲(chǔ)，則將各校正系數(shù)存儲(chǔ)在校正板處理器的內(nèi)存中，自動(dòng)調(diào)試控 制程序結(jié)東，校正板進(jìn)入自動(dòng)校正程序；
如果搡作者不存儲(chǔ)校正系數(shù)，則計(jì)算機(jī)放棄此次校正系數(shù)，通知校正 板保留原有數(shù)據(jù)，退出自動(dòng)調(diào)試程序進(jìn)入自動(dòng)校正程序，計(jì)算機(jī)退出自動(dòng) 調(diào)試控制程序；
如果操作者不進(jìn)行序列曝光操作，則退出主控制程序，結(jié)束此次搡作。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果
l.實(shí)用性強(qiáng)。本發(fā)明采用全角度對(duì)X射線影像進(jìn)行全面校正，可以根
5據(jù)需要通過選取間隔角度確定參與失真校正的圖像數(shù)量，針對(duì)全部或部分 床體位置產(chǎn)生補(bǔ)償電壓給影像增強(qiáng)器，即實(shí)現(xiàn)了全角度圖像螺旋失真的自 動(dòng)校正，也實(shí)現(xiàn)了選擇角度進(jìn)行圖像螺旋失真的自動(dòng)校正，更適于實(shí)踐， 便于操作，極大提高了本發(fā)明的實(shí)用性。
2. 校正精度高。本發(fā)明在全角度或參與失真校正圖像多的情況下，對(duì)于 失真的校正連續(xù)，不存在圖像跳躍現(xiàn)象，改變了現(xiàn)有技術(shù)中多角度圖像螺 旋失真自動(dòng)校正時(shí)的粗糙問題；
3. 方法簡(jiǎn)單，易操作。調(diào)試過程全自動(dòng)進(jìn)行，無需調(diào)試人員頻繁往返 于操作臺(tái)與床體之間；
4. 調(diào)試時(shí)間大大縮短，全程不超過15分鐘；
5. 產(chǎn)品一致性好，成本低。采用本發(fā)明裝置及方法對(duì)不同的X射線機(jī) 進(jìn)行圖像校正，效果一致，且成本低廉；


圖l為本發(fā)明全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明裝置中校正板的結(jié)構(gòu)框圖3為本發(fā)明方主控制程序流程圖4為本發(fā)明方法自動(dòng)調(diào)試控制程序流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
如圖1、 2所示，本發(fā)明裝置包括全角度圖像螺旋失真自動(dòng)校正板(以 下簡(jiǎn)稱校正板)，安裝于X射線機(jī)影像系統(tǒng)內(nèi)或距離影像系統(tǒng)較近、可與床 體一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的位置(本實(shí)施例中安裝在X射線機(jī)床體上，跟隨床體 同步旋轉(zhuǎn))，所述校正板上設(shè)有處理器(本實(shí)施例釆用CPU),其信號(hào)輸入 端經(jīng)分壓電路接有角度傳感器(本實(shí)施例中角度傳感器設(shè)于校正板的中心 位置)，處理器的輸出端經(jīng)校正電壓生成電路與影像增強(qiáng)器的固定失真校正 端口相連，處理器通過通訊接口與X射線機(jī)的圖像顯示裝置中的計(jì)算機(jī)進(jìn) 行通訊連接，所述處理器中存有自動(dòng)調(diào)試程序及自動(dòng)校正程序，所述計(jì)算 機(jī)中存有主控制程序。
本發(fā)明裝置針對(duì)全部的床體位置，產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償電壓輸出給影像增強(qiáng)器 的固定失真校正端口，在其內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)附加電場(chǎng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)的光電子產(chǎn)生 作用力，抵消光電子所受洛侖茲力，校正電子的偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)全角度自 動(dòng)校正圖像的螺旋失真。
上述X射線機(jī)的床體的旋轉(zhuǎn)角度范圍為-90。 +90。；本發(fā)明裝置釆用測(cè)量 精度為0.1度的角度傳感器，在進(jìn)行曝光搡作時(shí)最多可以產(chǎn)生1801個(gè)不同 角度輸出的圖像。本實(shí)施例中取N-l.O，即床體旋轉(zhuǎn)角度每隔1.0°選取一 個(gè)曝光圖像參與失真校正，共產(chǎn)生181個(gè)可調(diào)電壓分別對(duì)181個(gè)位置的失 真圖像進(jìn)行校正。
如圖3所示，本發(fā)明裝置與影像增強(qiáng)器正確連接后，釆用以下步驟進(jìn)行自動(dòng)校正操作
打開X射線機(jī)的圖像顯示裝置，運(yùn)行計(jì)算機(jī)中的主控制程序，進(jìn)入自 動(dòng)調(diào)試界面，計(jì)算機(jī)運(yùn)行主控制程序中的自動(dòng)調(diào)試控制程序，操作者點(diǎn)擊 開始按鈕；
計(jì)算機(jī)通過通訊接口通知校正板進(jìn)入自動(dòng)調(diào)試程序；
計(jì)算機(jī)通過通訊接口通知全角度圖像螺旋失真自動(dòng)校正板進(jìn)入自動(dòng)調(diào)
試程序；
計(jì)算機(jī)通過運(yùn)行自動(dòng)調(diào)試控制程序得到每幀圖像的失真度校正系數(shù)， 并存儲(chǔ)于校正板中的處理器的內(nèi)存中，自動(dòng)調(diào)試控制程序結(jié)東；
主控制程序結(jié)束，校正板自動(dòng)校正程序開始，從此校正板不受主控制 程序的控制；
校正板的處理器根據(jù)當(dāng)前床體所處角度在內(nèi)存中查出對(duì)應(yīng)的校正系 數(shù)，通過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成校正電壓，輸出至影像增強(qiáng)器的校正接口； 一次校正過程結(jié)束，回到處理實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)床體角度步驟循環(huán)進(jìn)行。 如圖4所示，所述自動(dòng)調(diào)試控制程序包括以下步驟 提示操作者是否進(jìn)行床體在不同旋轉(zhuǎn)角度的圖像拾取序列曝光操作； 如是，則驅(qū)動(dòng)床體在-90° +90°的角度范圍內(nèi)開始旋轉(zhuǎn)，并由數(shù)字化 影像裝置對(duì)旋轉(zhuǎn)中進(jìn)行的序列曝光以N。的精度進(jìn)行圖像釆集，其中N為 0.1, 0.2……30.0,本實(shí)施例中N-l.O，即針對(duì)-90° +90°的全角度以1度的 精度進(jìn)行失真校正，在每次曝光操作的同時(shí)，校正板通過角度傳感器記錄
床體角度信息，并通過串行通訊接口實(shí)時(shí)發(fā)送給計(jì)算機(jī)；
圖像采集結(jié)東后，計(jì)算機(jī)對(duì)每幀圖像進(jìn)行失真度分析，得到各角度圖
像的校正系數(shù)；
將上述校正系數(shù)通過通訊接口傳輸至校正板中的處理器； 傳送完成后提示操作者是否存儲(chǔ)校正系數(shù)；
如存儲(chǔ)，則將各校正系數(shù)存儲(chǔ)在校正板處理器的內(nèi)存中，自動(dòng)調(diào)試控 制程序結(jié)束，校正板進(jìn)入自動(dòng)校正程序；如果操作者不存儲(chǔ)校正系數(shù)，則 計(jì)算機(jī)放棄此次校正系數(shù)，通知校正板保留原有數(shù)據(jù)，退出自動(dòng)調(diào)試程序 進(jìn)入自動(dòng)校正程序，計(jì)算機(jī)退出自動(dòng)調(diào)試控制程序；
如果操作者不進(jìn)行序列曝光操作，則退出主控制程序，結(jié)束此次操作。
校正板中的處理器通過自動(dòng)校正程序?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)床體所處角度對(duì)照校正 系數(shù)轉(zhuǎn)換成校正電壓傳送給影像增強(qiáng)器，影像增強(qiáng)器根據(jù)校正電壓校正由 于地磁場(chǎng)造成的圖像失真，影像增強(qiáng)器經(jīng)校正后的輸出信號(hào)通過數(shù)字化影 像裝置傳輸至X射線機(jī)的圖像顯示裝置中的計(jì)算機(jī)。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1的不同之處在于在曝光操作時(shí)取N-10.0,即床體旋轉(zhuǎn)角 度每隔10.0。選取一個(gè)曝光圖像參與失真校正，共產(chǎn)生19個(gè)可調(diào)電壓分別 對(duì)19個(gè)位置的失真圖像進(jìn)行校正。
7實(shí)施例3
與實(shí)施例1的不同之處在于在曝光操作時(shí)取N:0.5,即床體旋轉(zhuǎn)角 度每隔0.5 。選取一個(gè)曝光圖像參與失真校正，共產(chǎn)生361個(gè)可調(diào)電壓分別 對(duì)361個(gè)位置的失真圖像進(jìn)行校正。
實(shí)施例4
與實(shí)施例1的不同之處在于在曝光操作時(shí)取N-22.5,即床體旋轉(zhuǎn)角 度每隔22.5 °選取一個(gè)曝光圖像參與失真校正，共產(chǎn)生9個(gè)可調(diào)電壓分別對(duì) 9個(gè)位置的失真圖像進(jìn)行校正。
實(shí)踐表明，N的取值越小，選取的圖像就越多，即參與失真校正的圖 像越多，校正效果也就越好。
本發(fā)明裝置及方法不僅可以實(shí)現(xiàn)全角度進(jìn)行圖像螺旋失真的自動(dòng)校 正，也可以實(shí)現(xiàn)選擇角度進(jìn)行圖像螺旋失真的自動(dòng)校正。
8
權(quán)利要求
1. 一種全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置，包括校正板，安裝在X射線機(jī)床體上，跟隨床體同步旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述校正板上設(shè)有處理器，其信號(hào)輸入端經(jīng)分壓電路接有角度傳感器，處理器的輸出端經(jīng)校正電壓生成電路與影像增強(qiáng)器相連，處理器通過通訊接口與X射線機(jī)的圖像顯示裝置中的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊連接，所述處理器中存有自動(dòng)調(diào)試程序及自動(dòng)校正程序，所述計(jì)算機(jī)中存有主控制程序。
2. 按權(quán)利要求1所述的全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置，其特征在 于所述床體旋轉(zhuǎn)的角度范圍為-90° +90°。
3. 按權(quán)利要求l所述的全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置，其特征 在于所述角度傳感器的測(cè)量精度為0.1度。
4. 一種全角度圖像螺旋失真校正裝置的校正方法，其特征在于包括以下 步驟打開X射線機(jī)的圖像顯示裝置，運(yùn)行計(jì)算機(jī)中的主控制程序，進(jìn)入自 動(dòng)調(diào)試界面，計(jì)算機(jī)運(yùn)行主控制程序中的自動(dòng)調(diào)試控制程序，操作者點(diǎn)擊 開始按鈕；計(jì)算機(jī)通過通訊接口通知校正板進(jìn)入自動(dòng)調(diào)試程序； 計(jì)算機(jī)通過通訊接口通知全角度圖像螺旋失真自動(dòng)校正板進(jìn)入自動(dòng)調(diào) 試程序；計(jì)算機(jī)通過運(yùn)行自動(dòng)調(diào)試控制程序得到每幀圖像的失真度校正系數(shù)， 并存儲(chǔ)于校正板中的處理器的內(nèi)存中，自動(dòng)調(diào)試控制程序結(jié)束；主控制程序結(jié)東，校正板自動(dòng)校正程序開始；校正板的處理器根據(jù)當(dāng)前床體所處角度在內(nèi)存中查出對(duì)應(yīng)的校正系 數(shù)，通過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成校正電壓，輸出至影像增強(qiáng)器的校正接口；一次校正過程結(jié)東，回到處理器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)床體角度步驟循環(huán)進(jìn)行。
5. 按權(quán)利要求4所述的全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正方法，其特征在 于所述自動(dòng)調(diào)試控制程序包括以下步驟提示操作者是否進(jìn)行床體在不同旋轉(zhuǎn)角度的圖像拾取序列曝光操作；如是，則驅(qū)動(dòng)床體在-90° +90°的角度范圍內(nèi)開始旋轉(zhuǎn)，并由數(shù)字化 影像裝置對(duì)旋轉(zhuǎn)中進(jìn)行的序列曝光以N°的精度進(jìn)行圖像釆集，在每次曝光 操作的同時(shí)，校正板通過角度傳感器記錄床體角度信息，并通過串行通訊接口實(shí)時(shí)發(fā)送給計(jì)算機(jī).圖像釆集結(jié)束后，'計(jì)算機(jī)對(duì)每幀圖像進(jìn)行失真度分析，得到各角度圖 像的校正系數(shù)；將上述校正系數(shù)通過通訊接口傳輸至校正板中的處理器； 傳送完成后提示操作者是否存儲(chǔ)校正系數(shù)；如存儲(chǔ)，則將各校正系數(shù)存儲(chǔ)在校正板處理器的內(nèi)存中，自動(dòng)調(diào)試控 制程序結(jié)東，校正板進(jìn)入自動(dòng)校正程序。
6. 按權(quán)利要求5所述的全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正方法，其特征在于N=0.1, 0.2......30.0。
7. 按權(quán)利要求6所述的全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正方法，其特征 在于N = 0.5、 1.0、 10.0或22.5。
8. 按權(quán)利要求5所述的全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正方法，其特征 在于如果操作者不存儲(chǔ)校正系數(shù)，則計(jì)算機(jī)放棄此次校正系數(shù)，通知校 正板保留原有數(shù)據(jù)，退出自動(dòng)調(diào)試程序進(jìn)入自動(dòng)校正程序，計(jì)算機(jī)退出自 動(dòng)調(diào)試控制程序。
9. 按權(quán)利要求5所述的全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正方法，其特征 在于如果操作者不進(jìn)行序列曝光操作，則退出主控制程序，結(jié)東此次操 作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全角度圖像螺旋失真的自動(dòng)校正裝置，包括校正板，安裝在X射線機(jī)床體上，跟隨床體同步旋轉(zhuǎn)，所述校正板上設(shè)有處理器，其信號(hào)輸入端經(jīng)分壓電路接有角度傳感器，處理器的輸出端經(jīng)校正電壓生成電路與影像增強(qiáng)器相連，處理器通過通訊接口與X射線機(jī)的圖像顯示裝置中的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊連接，所述處理器中存有自動(dòng)調(diào)試程序及自動(dòng)校正程序，所述計(jì)算機(jī)中存有主控制程序。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了全角度自動(dòng)校正圖像的螺旋失真，針對(duì)全部床體位置產(chǎn)生補(bǔ)償電壓給影像增強(qiáng)器，對(duì)于失真的校正連續(xù)，不存在圖像跳躍現(xiàn)象，改變了現(xiàn)有技術(shù)中多角度圖像螺旋失真自動(dòng)校正時(shí)的粗糙問題，方法簡(jiǎn)單，易操作，調(diào)試時(shí)間大大縮短，失真校正精度高，產(chǎn)品一致性好，成本低。
文檔編號(hào)H04N1/387GK101465941SQ20071015904
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者柏 劉, 楊東生, 杰 牛 申請(qǐng)人:東軟飛利浦醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)有限責(zé)任公司