CN107811647B - Ct设备、参考探测装置及射线源的射线探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种参考探测装置，具有供所述射线通过的入射窗，所述参考探测装置还包括：探测组件，所述射线穿设所述入射窗并投射到所述探测组件上；所述探测组件根据所述射线投射在所述探测组件的投影区域内探测到的射线能量信息确定射线源的焦点位置；和/或，根据所述探测组件的预设区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的射线强度；其中，所述入射窗具有至少两条沿不同方向延伸的边沿，以限定所述投影区域和/或所述预设区域。这样，能够跟踪射线源的焦点位置以及检测射线源的射线强度，进而对CT系统的成像进行修正，避免射线输出波动导致图像成像出现伪影，提高图像成像质量。本发明还提供一种CT设备及射线源的射线探测方法。

Description

CT设备、参考探测装置及射线源的射线探测方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种CT设备、参考探测装置及射线源的射线探测方法。

背景技术

目前，CT机等成像设备成像时通常通过球管发出X射线对人体进行扫描，通过探测器接收及检测X射线。但是，CT机等成像设备在扫描过程中，球管位置受到温度等因素影响会发生偏移，使得X射线在输出时会存在波动，导致X射线强度以及焦点的位置发生变化，进而探测器在图像重建中若仍使用原来的球管发出的X射线强度以及焦点位置数据会造成图像伪影，导致图像成像质量差，不利于医生的诊断。

发明内容

基于此，有必要针对目前因球管位置偏移引起X射线输出波动导致的图像出现伪影的问题，提供一种能够对球管的焦点位置以及射线强度进行跟踪避免图像成像出现伪影的参考探测装置，同时还提供一种射线源的射线探测方法，以及提供一种含有上述参考探测装置的CT设备。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种参考探测装置，用于探测射线源发射的射线，所述参考探测装置具有供所述射线通过的入射窗，所述参考探测装置还包括：

探测组件，所述射线穿设所述入射窗并投射到所述探测组件上；

所述探测组件根据所述射线投射在所述探测组件的投影区域内探测到的射线能量信息确定射线源的焦点位置；和/或，根据所述探测组件的预设区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的射线强度；

其中，所述入射窗具有至少两条沿不同方向延伸的边沿，以限定所述投影区域和/或所述预设区域。

在其中一个实施例中，所述参考探测装置还包括截面呈L型的挡板，用于遮挡所述射线，L型的所述挡板的两个所述边沿形成所述入射窗。

在其中一个实施例中，所述探测组件包括探测芯片和信号处理板，所述探测芯片位于所述入射窗的下方，所述射线经所述入射窗后投射于所述探测芯片上以形成所述投影区域和/或所述预设区域；所述信号处理板与所述探测芯片电连接，所述信号处理板根据所述投影区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的焦点位置，和/或，根据所述预设区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的射线强度。

在其中一个实施例中，所述预设区域位于所述射线通过所述入射窗在所述探测芯片上形成的本影范围内。

在其中一个实施例中，所述射线通过所述入射窗投射至所述探测芯片上形成的所述投影区域至少包括本影区域和半影区域，所述信号处理板根据所述本影区域和所述半影区域的关系计算所述射线源的焦点位置。

在其中一个实施例中，沿其中一个所述边沿的延伸方向可将所述投影区域分为第一区域和第二区域，根据所述探测芯片在所述第一区域和所述第二区域内探测到的射线能量的关系确定所述射线源沿所述边沿的延伸方向的焦点位置，其中，至少部分所述半影区域位于所述第一区域内。

在其中一个实施例中，所述探测芯片与所述挡板之间的距离范围为20mm～50mm。

在其中一个实施例中，所述射线源与所述入射窗之间的距离记为d1，所述入射窗与所述探测芯片之间的距离记为d2，所述d1和所述d2之间的关系为：d2/d1＞1/3。

在其中一个实施例中，所述参考探测装置还包括射线过滤板，所述射线过滤板位于所述入射窗的下方，用于过滤穿过所述入射窗的射线。

一种射线源的射线探测方法，包括如下步骤：

获取探测组件上的投影区域；根据所述投影区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的焦点位置；

和/或，获取所述探测组件上的预设区域；根据所述预设区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的射线强度。

在其中一个实施例中，所述获取所述探测组件上的投影区域的步骤包括如下步骤：

获取所述投影区域中的半影区域与本影区域信息；

将所述投影区域划分为第一区域和第二区域，并确定所述第一区域与所述第二区域内探测到的射线能量信息；

根据所述第一区域内探测到的射线能量与所述第二区域内探测到的射线能量的关系确定所述射线源的焦点位置；

其中，所述第一区域至少包括部分半影区域；所述预设区域位于所述本影范围内。

一种CT设备，包括射线源、成像探测装置及多个如上述任一技术特征所述的参考探测装置；

所述参考探测装置与所述成像探测装置接收所述射线源发射的射线，且所述参考探测装置设置于所述射线源与所述成像探测装置之间，所述参考探测装置跟踪所述射线源的位置和/或检测所述射线源的射线强度，并向所述成像探测装置提供参考。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明的CT设备、参考探测装置及射线源的射线探测方法，射线源发射的射线通过挡板的入射窗后照射在探测组件上，探测组件能够接收射线的信息，并根据射线在探测组件上的投影生成位置信息，以跟踪发射源的焦点的位置信息，同时，还能生成强度信息，以检测射线源的射线强度；这样，当球管发生射线的位置及强度发生变化时，射线穿过入射组件投射于探测芯片上的面积会发生变化，能够有效的解决目前因球管位置偏移引起X射线输出波动导致的图像出现伪影的问题，使得探测组件能够根据射线投影面积的变化检测射线强度以及焦点位置，进而对CT系统的成像进行修正，避免射线输出波动导致图像成像出现伪影，提高图像成像质量，方便医生诊断。

附图说明

图1为本发明一实施例的参考探测装置的立体图；

图2为图1所示的参考探测装置的局部示意图；

图3为图2所示的参考探测装置中入射窗的结构示意图；

图4为图2所示的球管发射的X射线在探测芯片上投影的示意图；

图5a为图4所示的球管发射X射线在探测芯片上在沿Z轴方向投影的示意图，其中球管焦点处于正常位置；

图5b为图4所示的球管发射X射线在探测芯片上在沿Z轴方向投影的示意图，其中球管焦点从正常位置运动到右极限位置；

图5c为图4所示的球管发射X射线在探测芯片上在沿Z轴方向投影的示意图，其中球管焦点从右极限位置运动到正常位置；

图6为球管焦点的能量强度比值与球管焦点移动位置的曲线图；

其中：

100-参考探测装置；

110-壳体组件；

111-上壳；

112-下壳；

113-前壳；

120-挡板；

121-入射窗；

122-第一边沿；

123-第二边沿；

130-探测组件；

131-探测芯片；

132-信号处理板；

140-射线过滤板；

200-球管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的CT设备、参考探测装置及射线源的射线探测方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1至图3，本发明提供了一种参考探测装置100，该参考探测装置100设置于扫描系统中。本实施例中，扫描系统以CT设备为例进行说明，CT设备包括射线源、参考探测装置100及成像探测装置，射线源在本实施例中指球管200。成像探测装置用于接收球管200发射的穿过患者的X射线，并对X射线的信息进行处理，并进行成像，方便医生诊断。参考探测装置100能够接收球管200发出的X射线，以检测球管200的焦点位置及球管200发出的X射线强度，这样CT设备的成像探测装置接收球管200发射的穿过患者的X射线后，CT设备能够根据参考探测装置100检测到的球管200的焦点位置及X射线强度，对成像探测装置的图像成像进行修正，避免球管200的焦点位置或X射线强度的波动导致图像成像出现伪影，提高图像成像质量，方便医生诊断。

在本发明中，参考探测装置100包括壳体组件110及探测组件130。壳体组件110具有容置腔室，能够起到收纳作用，参考探测装置100的各个零部件均设置于壳体组件110中，这样能够避免灰尘落到参考探测装置100的各个零部件上，保证各个零部件的使用性能；同时，壳体组件110还能起到防护作用，避免使用时触及到参考探测装置100的各个零部件，提高可靠性。探测组件130设置于壳体组件110的容置腔室中，参考探测装置100上具有供射线穿过的入射窗121。射线源发射的射线穿设入射窗121并投射到探测组件130上。探测组件130根据射线投射在探测组件130的投影区域内探测到的射线能量信息确定射线源的焦点位置；和/或，根据探测组件130的预设区域内探测到的射线信息确定射线源的射线强度。

射线通过入射窗121后会在探测组件130上形成投影区域，探测组件130将射线在探测组件130内探测到的射线能量信息生成射线源焦点的位置信息，以跟踪射线源的焦点位置；射线通过入射窗121后会在探测组件130上形成预设区域，且预设区域位于投影区域上。探测组件130还能将射线投射在探测组件130的预设区域内探测到的射线能量信息生成射线强度信息，以检测射线源的射线强度。而且，入射窗121具有至少两条沿不同方向延伸的边沿，以限定投影区域和/或预设区域。

探测组件130能够接收球管200发出的X射线，进而实现X射线强度的检测以及球管200焦点的位置跟踪。也就是说，球管200发射的X射线穿过入射窗121后投射到探测组件130上。探测组件130能够将X射线在探测组件130上投影区域中探测到的射线能量信息转化成球管200的焦点位置信息，以及将X射线在探测组件130上预设区域中探测到的射线能量信息转化成射线强度信息，探测组件130能够根据球管200的焦点位置信息对球管200的焦点位置进行跟踪，根据球管200的射线强度信息对球管200发射X射线的射线强度进行检测。这样能够实时监控CT设备在对患者进行扫描时球管200的焦点位置以及球管200发射X射线的射线强度，进而将球管200的焦点位置以及球管200发射X射线的射线强度传输给成像探测装置，以对成像探测装置成像时的球管200的检测信息进行修正，避免球管200位置变动导致X射线输出波动使得成像探测装置的图像成像出现伪影，提高成像探测装置的图像成像质量，方便医生诊断。

本发明中，射线源发射的射线通过入射窗121照射在探测组件130上，探测组件130能够接收射线的信息，并根据射线在探测组件130上的射线能量信息生成位置信息及强度信息，以跟踪射线源的焦点的位置信息以及检测射线源的射线强度信息；这样，当球管200发生射线的焦点位置及强度发生变化时，射线穿过入射窗121投射于探测组件130上的面积会发生变化，对应的，投射与探测组件130上的射线的分布和强度也会发上变化，以实现本发明对球管200焦点位置的跟踪和对射线强度的监测，能够有效的解决目前因球管位置偏移引起X射线输出波动导致的图像出现伪影的问题，使得参考探测装置100对扫描系统的成像进行修正，避免X射线输出波动导致图像成像出现伪影，提高图像成像质量，方便医生诊断。

进一步地，参考探测装置还包括挡板120，挡板120上形成入射窗121。挡板120用于遮挡射线。挡板120能够起到减弱或避免X射线穿过的作用，示例性地，X射线只能通过入射窗121投射到探测组件130上。较佳地，挡板120由高射线吸收率的材质制成，如钨、铅、钼、铀等，以使得X射线无法穿过。

再进一步地，挡板的截面形状呈L型，L型的两边朝向入射窗121的一侧形成边沿。也就是说，入射窗121具有两条沿不同方向延伸的边沿。由于球管200的焦点具有一定长度，球管200的焦点位置发生变化时，探测组件130上的投影区域与预设区域也会发生相应的变化，进而其中所探测到的射线能量信息也会发生相应的变化。这样，探测组件130根据投影区域内探测到的射线能量信息能够得到球管200的焦点位置信息，根据预设区域内探测到的射线能量信息得到球管200发射的X射线的射线强度信息，继而使得CT设备能够根据探测组件130检测到的球管200的焦点位置信息以及射线强度信息对其检测的参数进行修正，提高CT设备的图像成像质量，方便医生诊断。较佳地，入射窗121两条不同方向的边沿相互垂直。为了方便描述，本发明定义第一边沿122与第二边沿123。

作为一种可实施方式，球管200发射的X射线能够穿设入射窗121投射在探测组件130上，这样，X射线在探测组件130上会产生投影区域以及预设区域，探测组件130能够根据X射线在探测组件130上的投影区域的射线能量信息生成球管200焦点的位置信息，根据X射线在探测组件130上预设区域探测到的射线能量信息生成球管200发射的X射线的射线强度信息，使得成像探测装置能够根据参考探测装置100得到的球管200的焦点位置信息以及球管200发射的X射线的射线强度信息对其接收穿过患者的X射线进行修正，避免球管200位置变动导致X射线输出波动使得成像探测装置的图像成像出现伪影，提高成像探测装置的图像成像质量，方便医生诊断。

具体的，探测组件130包括探测芯片131，探测芯片131位于入射窗121的下方，射线源发射的射线经入射窗121后投射于探测芯片131上，以形成投影区域和/或预设区域。探测芯片131用于接收穿过入射窗121的X射线。而且，探测组件130还包括信号处理板132，信号处理板132与探测芯片131电连接，信号处理板132根据探测芯片131接收的射线能量信息生成焦点位置信息以跟踪射线源的焦点位置，和/或，信号处理板132根据探测芯片131接收的射线能量信息生成射线强度信息以检测射线源的射线强度。信号处理板132能够对投射到探测芯片131上的X射线进行处理，即探测芯片131能够将X射线穿过入射窗121在探测芯片131的投影区域中的射线能量信息传输给信号处理板132。信号处理板132根据投影区域内探测到的射线能量信息确定射线源的焦点位置；探测芯片131能够将X射线穿过入射窗121在探测芯片131的预设区域中的射线能量信息传输给信号处理板132，信号处理板132根据预设区域内的射线能量信息确定射线源的射线强度。

再进一步地，参考探测装置100还包括射线过滤板140，射线过滤板140位于挡板120的下方，用于对穿过入射窗121的射线过滤。较佳地，射线过滤板140对应入射窗121设置，射线能够穿设入射窗121及入射过滤板投射于探测组件130上。需要说明的是，由于参考探测装置100离球管200较近，球管200发射的X射线强度较大，为避免X射线对探测组件130产生损伤，通过射线过滤板140对X射线过滤，以保证强度在探测组件130响应范围最好区域，同时还能防止强度饱和或者探测组件130损伤。而且，还可以根据实际的射线强度选择射线过滤板140的厚度。

作为一种可实施方式，射线通过入射窗121投射至探测芯片131上形成的投影区域至少包括本影区域和半影区域，信号处理板132根据本影区域和半影区域内探测到的射线信息的关系计算射线源的焦点位置。球管200的焦点具有一定长度，射线源通过入射窗121在探测芯片131上投射时，挡板120会遮挡一部分射线。由于挡板120的两个边沿的作用，球管200发射的射线经入射窗121后在探测芯片131上会形成本影区域与半影区域，而且还可能形成无影区域。

进一步地，预设区域位于射线通过入射窗121在探测芯片131上形成的本影范围内。也就是说，预设区域位于本影区域中。信号处理板132根据探测芯片131上本影区域中预设区域内探测到的射线能量信息生成球管200的射线强度信息。球管200的焦点位置发生变化时，X射线在探测芯片131上的投影会发生变化，即本影区域在投影表面上的位置及面积会发生变化，但是本影区域中预设区域是不会变化的，因此，通过本影区域中预设区域内所探测到的射线能量信息即可检测球管200发生的射线强度变化。具体的，探测芯片131能够将本影区域中预设区域内所探测到的射线能量信息传输给信号处理板132，信号处理板132能够根据预设区域内所探测到的射线能量信息生成球管200发射的X射线的射线强度信息，以实现对球管200发射的X射线的射线强度进行检测。本实施例中，可以根据需要选择预设区域，只要确保其位于本影区域中即可。

再进一步地，信号处理板132根据本影区域和半影区域内探测到的射线信息的关系计算射线源的焦点位置。探测芯片131能够将本影区域的面积及其中探测到射线能量信息与半影区域的面积及其中探测到射线能量信息传输给信号处理板132，信号处理板132根据本影区域和半影区域的射线能量的相应的关系即可得到球管200的焦点位置信息。而且，球管200的焦点位置变化时，本影区域的面积及其中探测到射线能量信息与半影区域的面积及其中探测到射线能量信息都会发生相应的变化，探测芯片131能够实时将本影区域与本影区域的信息传输给信号处理板132，信号处理板132据据本影区域和半影区域的射线能量的相应的关系即可得到球管200的焦点位置信息，以实现球管200的焦点位置的实时跟踪。较佳地，信号处理板132据据探测芯片131在本影区域和半影区域内探测的射线能量的相应的比值得到球管200的焦点位置信息。当然，在本发明的其他实施方式中，也可根据探测芯片131在本影区域和半影区域内探测的射线能量的相应的差值等关系得到球管200的焦点位置信息。

具体的，沿其中一个边沿的延伸方向可将投影区域分为第一区域和第二区域，根据探测芯片131在第一区域和第二区域内探测到的射线能量信息的关系确定射线源沿边沿延伸方向的焦点位置，其中，至少部分半影区域位于第一区域内。在本实施例中，根据探测芯片131在第一区域和第二区域内探测到的射线能量信息的比值确定射线源沿边沿延伸方向的焦点位置。

以图4所示X射线在探测芯片131上的投射为例进行说明，X射线穿过入射窗121经射线过滤板140后投射在探测芯片131的投影表面上形成本影区域、半影区域及无影区域，其中本影区域为网格线区域，半影区域为斜线区域，剩余无标记区域为无影区域。建立XZ轴坐标系，并将探测芯片131划分为四个区域，分别为A1、A2、A3及A4，从图4中可以看出，本影区域位于A1区域中，半影区域分别位于A1、A2、A3及A4区域中。可以理解的是，第一边沿122沿Z轴方向延伸，第二边沿123沿X轴方向延伸。球管200焦点在移动时，在本实施例中，本影区域的面积会在A1区域中变大或者变小，但不会超出超出A1区域。当然，在本发明的其他实施方式中，本影区域的面积也可能会超出A1区域。但是，预设区域始终是位于本影区域中的，探测芯片131能够将本影区域内预设区域所探测到的射线能量信息传输给信号处理板132，信号处理板132根据预设区域所探测到的射线能量信息生成球管200发射X射线的射线强度信息。在本实施例中，探测芯片131将A1区域的预设区域中的射线能量信息传输给信号处理板132，信号处理板132根据预设区域中的射线能量信息生成球管200发射X射线的射线强度信息，能够检测球管200焦点的能量变化，以实现对球管200射线强度的检测。

球管200焦点在移动时，半影区域在A1、A2、A3及A4区域中的面积均会变化。在本实施例中，A1、A2、A3及A4区域中均会存在半影区域。当然，在本发明的其他实施方式中，可能会存在某一个或者某两个区域中没有半影区域的情况。本实施例中，探测芯片131能够将各个区域中能量的信息传输给信号处理板132，信号处理板132根据各个区域的射线能量的关系进行处理，以生成球管200的焦点位置信息，可以检测球管200焦点的移动，实现球管200焦点位置的实时跟踪。示例性地，跟踪X轴球管200焦点的移动时，强度比值的计算方式为K＝(A2+A3)/(A1+A4)，在本发明其他实施方式中，强度比值的计算方式也可以为K＝(A1+A4)/(A2+A3)；跟踪Z轴球管200焦点的移动时，强度比值的计算方式为K＝(A3+A4)/(A1+A2)，在本发明其他实施方式中，强度比值的计算方式也可以为K＝(A1+A42)/(A3+A4)。并且，根据图6所示的强度比值变化曲线得到球管200焦点在X轴与Z轴的实际运动距离，并将球管200焦点在X轴与Z轴的移动生成球管200焦点的实际位置，以实现球管200焦点位置的实时跟踪。需要说明的是，强度比值变化曲线是预先根据球管200焦点可运动的轨迹绘制好的，根据球管200焦点的实际运动距离与上述计算公式计算的K值的对应关系绘制。

当球管200发射的射线沿第一边沿122的延伸方向投影时，即探测芯片131上能量投影的示意图需要在X轴方向上投影，此时，第一区域为A1+A4区域，第二区域为A2+A3区域，根据第二区域即A2+A3区域内探测到的射线能量信息和与第一区域即A1+A4区域内探测到的射线能量信息和的比值确定球管200焦点沿第一边沿122延伸方向的焦点位置。相应的，球管200发射的射线沿第二边沿123的延伸方向投影时，即探测芯片131上能量投影的示意图需要在Z轴方向上投影，此时，第一区域为A1+A2区域，第二区域为A3+A4区域，根据第二区域即A3+A4区域内探测到的射线能量信息和与第一区域即A1+A2区域内探测到的射线能量信息和的比值确定球管200焦点沿第一边沿122延伸方向的焦点位置。在本发明其他实施例中，可以采用其他的方法进行第一区域和第二区域的划分，只要确保第一区域和第二区域都不是无影区域，即可通过两个区域内探测到的射线能量的关系来进行焦点位置的追踪。

参见图5a至图5c，为了说明球管200运动导致的球管焦点位置以及强度变化，将上述探测芯片131上能量在Z轴投影的示意图投影以跟踪球管200焦点在Z轴方向的焦点位置以及射线强度变化。具体的，图5a为球管200在正常焦点位置时球管200发出的X射线在探测芯片131上的投影示意图，其中，球管200发出的X射线M所标示的区域为本影区域，N所标示的区域为半影区域，剩余的部分则为无影区域。如有球管200焦点移动，无影区域、本影区域及半影区域在探测芯片131上的位置也会移动，导致探测芯片131前后两个区域的信号强度出现差异，从而可以监测出球管200焦点的移动。

当球管200焦点向右移动并运动到右极限位置时，如图5b所示，半影区域的位置也会向左移动，使得本影区域的面积增加，通过左半边区域L中射线能量与右半边区域R中射线能量的比值即可反应球管200焦点沿Z轴方向的移动。根据射线能量比值得出球管200焦点在Z轴方向移动的距离。可以理解的是，左半边区域L的能量强度为探测芯片131上A3与A4区域中的能量和，右半边区域R的能量强度为探测芯片131上A1与A2区域中的能量和。

当球管200焦点从右极限位置向左移动到初始位置时，如图5c所示，半影区域的位置也会向右移动，由于右半边区域R中虚线位置即预设区域处的探测芯片131的始终处于本影区域，通过虚线位置处探测芯片131中的射线能量即可反应球管200焦点的射线强度变化，以实现对球管200射线强度的检测。

需要说明是的是，上述是对球管200沿Z轴方向运动的跟踪，对球管200沿X轴方向的运动跟踪时，将探测芯片131在X轴方向投影，其原理和Z轴方向原理相同，在此不一一赘述。

可选地，第一边沿122在探测芯片131上的投影长度大于第二边沿123在探测芯片131上的投影长度。也就是说，本实施例中，入射窗121的形状为长方形。可选地，入射窗121的面积与挡板120的面积之和与射线过滤板140的面积大小相一致。

作为一种可实施方式，壳体组件110包括上壳111、下壳112及前壳113，上壳111、下壳112及前壳113围设成容置腔室。上壳111与下壳112围设成具有一侧开口的容置腔室，前壳113设置在开口处，使得容置腔室密封，参考探测装置100的各个零部件位于容置腔室中。当然，在本发明的其他实施方式中，也可上壳111与下壳112围设成密封的容置腔室。探测芯片131设置于下壳112的内壁上，信号处理板132设置于上壳111的内壁上，入射组件设置于上壳111上，并位于探测芯片131的上方。这样球管200发射的X射线能够穿设入射组件投射到探测芯片131上。

需要说明的是，探测芯片131与挡板120之间的距离范围为20mm～50mm。如果距离太小，那么射线投影区域的变化不明显，因此探测芯片与挡板120之间的距离越大，探测芯片131探测精度越高。在探测芯片131所在的安装位置处，上壳111与下壳112的距离相对较大，目的就在于提高探测精度。本实施例中，探测芯片131与挡板120之间的优选距离是40mm。当然，在本发明的其他实施方式中，射线源与入射窗121之间的距离记为d1，入射窗121与探测芯片131之间的距离记为d2，d1和d2之间的关系为：d2/d1＞1/3。可以理解的是，d2/d1的比值越大，探测芯片131对球管200的焦点位置追踪和射线强度检测的精度就越高，，但是同时受到机器尺寸限制，这个比值也不能无限的增大。在本实施例中，d2/d1大致为1/2。可选地，射线源与探测芯片131之间的距离范围为80mm～220mm。这样也能够提高探测精度。

本发明还提供一种射线源的射线探测方法，包括如下步骤：

获取探测组件130上的投影区域；根据投影区域内探测到的射线能量信息确定射线源的焦点位置；

和/或，获取探测组件130上的预设区域；根据预设区域内探测到的射线能量信息确定射线源的射线强度。

具体的，射线通过入射窗121后会在探测组件130上形成投影区域，探测组件130将射线在探测组件130内探测到的射线能量信息生成射线源焦点的位置信息，以跟踪射线源的焦点位置；射线通过入射窗121后会在探测组件130上形成预设区域，且预设区域位于投影区域上。探测组件130还能将射线投射在探测组件130的预设区域内探测到的射线能量信息生成射线强度信息，以检测射线源的射线强度。探测组件130能够根据球管200的焦点位置信息对球管200的焦点位置进行跟踪，根据球管200的射线强度信息对球管200发射X射线的射线强度进行检测。这样能够实时监控CT设备在对患者进行扫描时球管200的焦点位置以及球管200发射X射线的射线强度，进而将球管200的焦点位置以及球管200发射X射线的射线强度传输给成像探测装置，以对成像探测装置成像时的球管200的检测信息进行修正，避免球管200位置变动导致X射线输出波动使得成像探测装置的图像成像出现伪影，提高成像探测装置的图像成像质量，方便医生诊断。

进一步地，获取所述探测组件上的投影区域的步骤包括如下步骤：

获取投影区域中的半影区域与本影区域的信息；

将投影区域划分为第一区域和第二区域，并确定第一区域与第二区域内探测到的射线能量信息；

根据第一区域内探测到的射线能量与第二区域内探测到的射线能量的关系确定射线源的焦点位置；

其中，第一区域至少包括部分半影区域。

当球管200发射的射线沿第一边沿122的延伸方向投影时，即探测芯片131上能量投影的示意图需要在X轴方向上投影，此时，第一区域为A1+A4区域，第二区域为A2+A3区域，根据第二区域即A2+A3区域内探测到的射线能量信息和与第一区域即A1+A4区域内探测到的射线能量信息和的关系如比值等确定球管200焦点沿第一边沿122延伸方向的焦点位置。相应的，球管200发射的射线沿第二边沿123的延伸方向投影时，即探测芯片131上能量投影的示意图需要在Z轴方向上投影，此时，第一区域为A1+A2区域，第二区域为A3+A4区域，根据第二区域即A3+A4区域内探测到的射线能量信息和与第一区域即A1+A2区域内探测到的射线能量信息和的比值确定球管200焦点沿第一边沿122延伸方向的焦点位置。需要说明的是，当其中某两个区域中不存在射线能量时，此时，该两个区域的射线能量和不能相加，以免球管200焦点位置检测不准确。

再进一步地，预设区域位于本影范围内。信号处理板132根据探测芯片131上本影区域中预设区域内探测到的射线能量信息生成球管200的射线强度信息。球管200的焦点位置发生变化时，X射线在探测芯片131上的投影会发生变化，即本影区域在投影表面上的位置及面积会发生变化，但是本影区域中预设区域时不会变化的，因此，通过本影区域中预设区域内所探测到的射线能量信息即可检测球管200发生的射线强度变化。

本发明还提供一种CT设备，包括扫描装置、病床装置、射线源、成像探测装置及多个上述实施例中的参考探测装置100。扫描装置具有扫描腔室，病床装置带动患者可运动地进出扫描腔室。成像探测装置、参考探测装置100及射线源均设置于扫描装置中，且参考探测装置100设置于射线源与成像探测装置之间。参考探测装置100靠近射线源设置，射线源发出的射线先经过参考探测装置100后，再穿过病床上的患者到达成像探测装置上。成像探测装置能够对患者进行成像。参考探测装置100与成像探测装置接收射线源发射的射线，参考探测装置100跟踪射线源的位置以及检测射线源的射线强度，并向成像探测装置提供参考。球管200发射的X射线能够经参考探测装置100的挡板120的入射窗121投射到探测芯片131上，继而通过信号处理板132生成球管200的焦点位置信息以及射线强度信息。成像探测装置接收球管200发射的、并穿过患者的X射线，由于CT设备在使用时，球管200的焦点会有移动。因此，为了保证成像探测装置成像的可靠性，将参考探测装置100生成的球管200的焦点位置信息以及射线强度信息传输给成像探测装置，成像探测装置根据参考探测装置100的球管200的焦点位置信息以及射线强度信息对其检测的信息进行修正，避免球管200位置变动导致X射线输出波动使得成像探测装置的图像成像出现伪影，提高成像探测装置的图像成像质量，方便医生诊断。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种参考探测装置，用于探测射线源发射的射线，其特征在于，所述参考探测装置具有供所述射线通过的入射窗，所述参考探测装置还包括探测组件以及挡板；

所述射线穿设所述入射窗并投射到所述探测组件上；

所述探测组件根据所述射线投射在所述探测组件的投影区域内探测到的射线能量信息确定射线源的焦点位置；和/或，根据所述探测组件的预设区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的射线强度；其中，所述入射窗具有至少两条沿不同方向延伸的边沿，以限定所述投影区域和/或所述预设区域；

所述挡板用于遮挡所述射线，所述挡板的边沿形成所述入射窗。

2.根据权利要求1所述的参考探测装置，其特征在于，所述挡板的截面呈L型，L型的所述挡板的两个所述边沿形成所述入射窗；

所述挡板的两个所述边沿垂直。

3.根据权利要求2所述的参考探测装置，其特征在于，所述探测组件包括探测芯片和信号处理板，所述探测芯片位于所述入射窗的下方，所述射线经所述入射窗后投射于所述探测芯片上以形成所述投影区域和/或所述预设区域；所述信号处理板与所述探测芯片电连接，所述信号处理板根据所述投影区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的焦点位置，和/或，根据所述预设区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的射线强度。

4.根据权利要求3所述的参考探测装置，其特征在于，所述预设区域位于所述射线通过所述入射窗在所述探测芯片上形成的本影范围内。

5.根据权利要求3所述的参考探测装置，其特征在于，所述射线通过所述入射窗投射至所述探测芯片上形成的所述投影区域至少包括本影区域和半影区域，所述信号处理板根据所述本影区域和所述半影区域的关系计算所述射线源的焦点位置。

6.根据权利要求5所述的参考探测装置，其特征在于，沿其中一个所述边沿的延伸方向可将所述投影区域分为第一区域和第二区域，根据所述探测芯片在所述第一区域和所述第二区域内探测到的射线能量的关系确定所述射线源沿所述边沿的延伸方向的焦点位置，其中，至少部分所述半影区域位于所述第一区域内。

7.根据权利要求3所述的参考探测装置，其特征在于，所述探测芯片与所述挡板之间的距离范围为20mm～50mm。

8.根据权利要求3所述的参考探测装置，其特征在于，所述射线源与所述入射窗之间的距离记为d1，所述入射窗与所述探测芯片之间的距离记为d2，所述d1和所述d2之间的关系为：d2/d1＞1/3。

9.根据权利要求1所述的参考探测装置，其特征在于，所述参考探测装置还包括射线过滤板，所述射线过滤板位于所述入射窗的下方，用于过滤穿过所述入射窗的射线。

10.一种射线源的射线探测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任一项所述的参考探测装置，所述射线探测方法包括如下步骤：

获取探测组件上的投影区域；根据所述投影区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的焦点位置；

和/或，获取所述探测组件上的预设区域；根据所述预设区域内探测到的射线能量信息确定所述射线源的射线强度。

11.根据权利要求10所述射线源的射线探测方法，其特征在于，所述获取所述探测组件上的投影区域的步骤包括如下步骤：

获取所述投影区域中的半影区域与本影区域信息；

将所述投影区域划分为第一区域和第二区域，并确定所述第一区域与所述第二区域内探测到的射线能量信息；

根据所述第一区域内探测到的射线能量与所述第二区域内探测到的射线能量的关系确定所述射线源的焦点位置；

其中，所述第一区域至少包括部分半影区域；所述预设区域位于所述本影范围内。

12.一种CT设备，其特征在于，包括射线源、成像探测装置及多个如权利要求1至9任一项所述的参考探测装置；

所述参考探测装置与所述成像探测装置接收所述射线源发射的射线，且所述参考探测装置设置于所述射线源与所述成像探测装置之间，所述参考探测装置跟踪所述射线源的位置和/或检测所述射线源的射线强度，并向所述成像探测装置提供参考。

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