CN102068267A - 一种在x光机上的ccd相机时序控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在X光机上的CCD相机时序控制装置及方法，其包括CPU单元，高压发生器接口单元、相机接口和上位机PC，所述CPU单元获取手柄信号、逻辑控制和时序产生，所述高压发生器接口单元控制高压预备和曝光的操作，所述相机接口单元触发相机采集并传送图像，所述手柄信号包括曝光预备开关和曝光开始开关。其要保护相机，需要在每次曝光之前开始采集，不曝光时不执行采集命令。这里涉及CCD相机、上位机PC和高压的时序配合。本发明就是基于这个需要而产生的。本发明通过一块CCD时序控制电路板来实现，既保证CCD相机实现X光机采集图像的功能，同时保护相机，延长相机寿命。
Description
技术领域
本发明提供一种在X光机上的CCD相机时序控制装置及方法。
背景技术
X光机影像链系统包括高压发生器、探测器以及控制手柄等。探测器的数据采集需要与高压发生器预备和曝光产生同步，才可完成功能。由于CCD相机自身特性，不宜被长时间连续读写，连续读写会造成相机寿命下降。所以要既能满足临床需要，又保证CCD相机不被连续读写。
X射线数字化放射摄影系统由球管、悬吊型机架、高压发生器、探测器、影像工作采集站、摄影床等构成。而X光机最核心的子系统是影像链系统，包括高压、球管、CCD探测器以及时序控制电路。高质量的影像链系统能够产生高质量的图像。
在X光机使用中，X光首先被转换成可见光，可见光经过光学镜头聚集到CCD相机，由CCD相机采集并上传到上位机。CCD相机采集是由8MHz频率采集，反复调用采集命令，会损坏CCD相机。为了保护相机，供应商专门为相机驱动做了一个相机打开的API函数。该函数采用循环等待的方式，延时时间为10s。当调用该函数后，相机打开，一直处于循环采集中，并等待外触发信号。如果没有得到外触发信号，则10s后自动关闭相机；而在10s内一旦接收到外触发信号，将会触发相机采集并传送一副图像到上位机。
发明内容
本发明提供一种在X光机上的CCD相机时序控制装置及方法，其要保护相机，需要在每次曝光之前开始采集，不曝光时不执行采集命令。这里涉及CCD相机、上位机PC和高压的时序配合。本发明就是基于这个需要而产生的。本发明通过一块CCD时序控制电路板来实现，既保证CCD相机实现X光机采集图像的功能，同时保护相机，延长相机寿命。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种在X光机上的CCD相机时序控制装置，其包括CPU单元，高压发生器接口单元、相机接口和上位机PC，所述CPU单元获取手柄信号、逻辑控制和时序产生，所述高压发生器接口单元控制高压预备和曝光的操作，所述相机接口单元触发相机采集并传送图像，所述手柄信号包括曝光预备开关和曝光开始开关。
所述高压发生器接口单元包括两个继电器，输出两个机械开关信号，这两个信号具有同一个公共端，这两个信号分别是PREP和EXP信号，用作曝光预备和曝光开始两个命令。
所述相机接口单元接收触发信号，其包括一个光耦，接收来自所述CPU单元的触发信号，CCD相机收到该触发信号后，进行读取操作并传送图像。
如上述的一种在X光机上的CCD相机时序控制装置的控制方法，其包括以下步骤：
A.按下曝光预备开关，CPU单元通过高压发生器接口单元向高压发生器输出预备请求信号；
B.高压发生器开始预备，预热系统，准备曝光；
C.按下曝光开始开关，CPU单元向上位机PC传输信号，上位机PC调用CCD相机打开的API函数，通过USB打开CCD相机，并同时发送一个信号到CPU单元，告知已完成相机打开操作；
D.CPU单元收到该信号后，发送触发信号给CCD相机，触发CCD相机采集，延时1S后，给高压发生器发送一个曝光开始命令CTRL-X信号，通知高压发生器曝光，高压发生器响应曝光，X-ACT信号产生。
附图说明
图1为本发明实施例系统框图；
图2为本发明实施例高压发生器接口单元电路图；
图3为本发明实施例相机接口示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
如图所示，本实施例要解决的技术问题是提供一种CCD相机的时序控制方法，本实施例通过一块CCD时序控制电路板来实现，既保正CCD相机实现X光机采集图像的功能，同时保护相机，延长相机寿命。
本实施例为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种CCD时序控制电路板，以及上位机软件。
本实施例通过一片单片机来控制高压发生器(HVG)和CCD相机的同步时序，系统框图如图1所示。
本实施例主要有四大模块，CPU单元，高压发生器(HVG)接口部分和相机接口和上位机PC。CPU单元负责手柄信号获取，逻辑控制和时序产生，高压发生器接口部分则控制高压预备和曝光的操作，相机接口部分主要触发相机采集并传送图像。除此之外，还有电源部分，由DC/DC模块来提供这个电路板的电源供给；曝光手柄，提供预备和曝光信号。
CPU单元，采用ATMEGA128，用于逻辑控制和时序产生。具体的逻辑如下：
高压发生器接口单元，包括两个继电器，输出两个机械开关信号，这两个信号具有同一个公共端。这两个信号分别是PREP和CTRL-X信号，用作曝光预备和曝光开始两个命令。
探测器(CCD相机)接口单元，主要用来接收触发信号EXP-REQ，一个光耦，接收来自单片机的触发信号，当CCD相机收到该触发信号后，马上进行读取操作并传送图像。
本实施例工作工程如下：曝光手柄第一档按下，SW1置“1”，经过单片机处理后，向高压发生器输出预备请求信号PREP(单片机PB6脚打开三极管Q1，Q1驱动继电器K1，同时打开高压发生器K1，使能准备)。PREP使高压发生器开始预备，预热系统，准备曝光。手柄第二档按下时，SW2置“1”，经过单片机处理后，通过RS232串口向上位机PC传输该信号。PC接收到该信号后，调用相机打开的API函数，通过USB打开相机，并同时发送一个信号到CCD时序控制板，告知已完成相机打开操作。CCD时序板(即单片机)收到该信号后，发送触发信号EXP-REQ给相机，触发相机采集(单片机PE7脚打开光耦D1，触发CCD相机)。延时1S后，给高压发生器发送一个曝光开始命令CTRL-X信号(通过PB7打开三级管Q2，Q2驱动继电器K2，同时打开高压发生器的K2，使能曝光操作)通知高压发生器曝光，高压发生器响应曝光，X-ACT信号产生。
本实施例在CCD相机(CCD探测器)与SEDICAL高压组成的系统中，实现了临床的需要，同时也保证了CCD相机不需连续采集，延长了使用寿命。
本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (4)
1.一种在X光机上的CCD相机时序控制装置，其特征在于：其包括CPU单元，高压发生器接口单元、相机接口和上位机PC，所述CPU单元获取手柄信号、逻辑控制和时序产生，所述高压发生器接口单元控制高压预备和曝光的操作，所述相机接口单元触发相机采集并传送图像，所述手柄信号包括曝光预备开关和曝光开始开关。
2.根据权利要求1所述的一种在X光机上的CCD相机时序控制装置，其特征在于：所述高压发生器接口单元包括两个继电器，输出两个机械开关信号，这两个信号具有同一个公共端，这两个信号分别是PREP和CTRL-X信号，用作曝光预备和曝光开始两个命令。
3.根据权利要求1所述的一种在X光机上的CCD相机时序控制装置，其特征在于：所述相机接口单元接收触发信号，其包括一个光耦，接收来自所述CPU单元的触发信号，CCD相机收到该触发信号后，进行读取操作并传送图像。
4.如权利要求1-3所述的一种在X光机上的CCD相机时序控制装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
A.按下曝光预备开关，CPU单元通过高压发生器接口单元向高压发生器输出预备请求信号；
B.高压发生器开始预备，预热系统，准备曝光；
C.按下曝光开始开关，CPU单元向上位机PC传输信号，上位机PC调用CCD相机打开的API函数，通过USB打开CCD相机，并同时发送一个信号到CPU单元，告知已完成相机打开操作；
D.CPU单元收到该信号后，发送触发信号给CCD相机，触发CCD相机采集，延时1S后，给高压发生器发送一个曝光开始命令CTRL-X信号，通知高压发生器曝光，高压发生器响应曝光，X-ACT信号产生。
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