CN107997740A - 一种数字乳腺层析成像的图像采集装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字乳腺层析成像的图像采集装置及方法，所述图像采集装置包括：主轴，设置在所述主轴上且通过法兰与所述主轴连接的机头，机头前端设置有用于图像采集的探测器；主轴上还设置有用于控制光电开关工作的光栅盘；主轴上还设置有球管支架，球管支架上设置有用于产生X射线的球管；球管支架上还设置有用于根据光栅盘上预设的缝隙来控制X射线的产生的光电开关。本发明能够准确检测球管与探测器的相对角度变化，根据光栅盘上缝隙严格控制X射线的产生以及图像的采集，相对于传统的图像采集方法，本发明有效消除了机械运动产生的偏差，提高了数字乳腺层析成像系列投影图像的采集精度，进而提高诊断图像质量。

Description

一种数字乳腺层析成像的图像采集装置及方法

技术领域

本发明涉及医疗电子设备技术领域，具体涉及一种数字乳腺层析成像的图像采集装置及方法。

背景技术

现有的数字乳腺层析成像的图像采集方法是：保持探测器位置不动，控制球管以探测器中轴线为中心旋转，采用角度传感器检测或者通过电位器或编码器计算球管旋转角度，控制系统根据检测到的角度来控制球管产生X射线和探测器图像采集。

但是，由于在球管旋转过程中重心位置发生变化，此时旋转的机械结构会使球管固定装置与探测器固定装置之间的角度产生一定的偏差，而这部分偏差不能够及时被检测到，导致采集到的部分帧图像的角度信息存在误差，从而影响后续的图像重建。此外检测角度、计算角度、系统运行和控制均会占用一定的时间，而在这段时间内球管仍然在旋转，因此实际采集位置与理论的采集位置发生了一定的偏差，影响了图像采集的精度，进而严重影响了诊断图像的质量。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种数字乳腺层析成像的图像采集装置及方法，旨在解决现有技术中的数字乳腺层析成像的图像采集装置与方法中图像采集精度差，严重影响诊断图像质量的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种数字乳腺层析成像的图像采集装置，其中，所述图像采集装置包括：主轴，设置在所述主轴上且通过法兰与所述主轴连接的机头，

所述机头前端设置有用于图像采集的探测器；

所述主轴上还设置有用于控制光电开关工作的光栅盘；

所述主轴上还设置有球管支架，所述球管支架上设置有用于产生X射线的球管；所述球管支架上还设置有用于根据所述光栅盘上预设的缝隙来控制X射线的产生的光电开关。

所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其中，所述光栅盘安装在光栅定位板上，且所述光栅定位板固定在所述主轴上。

所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其中，所述光栅盘为扇形结构，且所述扇形结构的圆心与所述主轴横截面的圆心相同。

所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其中，所述光栅盘上预设的缝隙均匀设置在所述光栅盘上。

所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其中，所述光电开关安装在光电开关座上，且所述光电开关座固定在所述球管支架上。

所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其中，在所述球管支架与所述主轴的连接处还设置有球管支架法兰以及轴承。

一种数字乳腺层析成像的图像采集方法，其中，所述方法包括：

步骤A、当需要进行图像采集时，主轴固定不动，球管支架带动设置在球管支架上的球管和光电开关在主轴上一起旋转；

步骤B、当光电开关与预设在主轴上的光栅盘的角度偏移恰好到达光栅盘上的缝隙处时，则控制所述球管开始产生X射线，机头前端的探测器开始进行图像采集；

步骤C、当光电开关与预设在主轴上的光栅盘的角度偏移不在光栅盘上的缝隙处时，则控制球管停止产生X射线，图像采集结束。

所述的数字乳腺层析成像的图像采集方法，其中，所述步骤A之前还包括：

步骤S1、将所述光栅盘安装在光栅盘定位板上，并进所述光栅盘定位板固定在主轴上；

步骤S2、将所述光电开关安装在光电开关座上，并将所述光电开关座固定在所述球管支架上。

所述的数字乳腺层析成像的图像采集方法，其中，所述步骤B具体包括：

步骤B1、当所述光电开关与光栅盘的角度偏移恰好到达光栅盘上的缝隙处；所述光电开关接收信号；

步骤B2、所述球管开始工作，并开始产生X射线；

步骤B3、所述探测器进行图像采集。

所述的数字乳腺层析成像的图像采集方法，其中，所述步骤C具体包括：

步骤C1、当所述光电开关与光栅盘的角度偏移不在光栅盘上的缝隙处；所述光电开关的信号断开；

步骤C2、所述球管停止工作，并停止产生X射线；

步骤C3、所述探测器停止图像采集。

本发明的有益效果：本发明能够准确检测球管与探测器的相对角度变化，根据光栅盘上缝隙严格控制X射线的产生以及图像的采集，相对于传统的图像采集方法，本发明有效消除了机械运动产生的偏差，提高了数字乳腺层析成像系列投影图像的采集精度，进而提高诊断图像质量。

附图说明

图1是本发明的数字乳腺层析成像的图像采集装置的第一剖面结构示意图。

图2是本发明的数字乳腺层析成像的图像采集装置的第二剖面结构示意图。

图3是本发明的数字乳腺层析成像的图像装置中的光栅盘的结构示意图。

图4是本发明的数字乳腺层析成像的图像采集方法的较佳实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于传统的数字乳腺层析成像的图像采集方法中的球管固定装置与探测器固定装置之间的角度在工作过程中会产生一定的偏差，而这部分偏差不能及时被检测到，因此，导致采集到的部分图像的角度信息存在误差。为解决上述问题，本发明提供了一种数字乳腺层析成像的图像采集装置，如图1和图2所示，图1是本发明的数字乳腺层析成像的图像采集装置的第一剖面结构示意图。图2是本发明的数字乳腺层析成像的图像采集装置的第二剖面结构示意图。所述图像采集装置包括：主轴10，设置在所述主轴10上且通过法兰与所述主轴10连接的机头50，所述机头50前端设置有用于图像采集的探测器80；所述主轴上还设置有用于控制光电开关工作110的光栅盘90；所述主轴10上还设置有球管支架40，所述球管支架40上设置有用于产生X射线的球管60；所述球管支架40上还设置有用于根据所述光栅盘90上预设的缝隙来控制X射线的产生的光电开关110。

本发明的技术方案主要是通过在主轴10上设置光栅盘90，以及在球管支架40上设置光电开关110，由于机头50通过法兰与所述主轴10连接，因此机头50与主轴10没有相对位移。当需要进行图像采集时，所述球管支架40可以带动球管60和光电开关110一起旋转，所述光电开关110根据所述光栅盘90上预设的缝隙来控制球管产生X射线光束70，从而进行图像采集，有效增加了图像采集的精确度。

具体地，本发明通过一光栅盘定位板，将所述光栅盘90安装在光栅盘定位板上，并将光栅盘定位板固定在主轴上，以使探测器80与光栅90均固定在主轴上，与主轴精确定位，无相对位移。而对于所述球管支架40与所述主轴10的连接处，本发明设置有球管支架法兰30以及轴承20，以便所述球管支架40能够绕主轴10旋转，从而使得球管60与探测器80的相对位置及时被检测到。优选地，本发明中的光电开关110设置光电开关座111上，并将所述光电开关座111固定在所述球管支架40上。

较佳地，如图3所示，图3是本发明的数字乳腺层析成像的图像装置中的光栅盘的结构示意图。本发明还将光栅盘90设置为扇形结构，所述扇形结构的圆心与所述主轴10横截面的圆心相同。并且再所述光栅盘90与主轴10横截面同心的圆环处设置有若干个缝隙901，所述缝隙901均匀设置。当球管支架40绕主轴10旋转时，且当光电开关110与光栅盘90的角度偏移恰好到达光栅盘90上的缝隙处时（即光电开关经过光栅盘90上的缝隙901处），则光电开关110接收信号并向球管60发射开始工作的信号，所述球管60开始产生X射线光束70，探测器开始图像采集；当光电开关110与光栅盘90的角度偏移不在光栅盘90上的缝隙901处时（即光电开关经过光栅盘90上的非缝隙处），则光电开关110的信号断开，并向球管60发射停止工作的信号，所述球管60开始产生X射线，探测器开始图像采集。也就是说，本发明是通过设置带有缝隙901的光栅盘90来控制图像的采集。

进一步较佳地，所述光栅盘90上的缝隙901的角度（缝隙901到光栅盘90圆心的角度）可以根据需求进行自主设置，从而实现可以每隔预定角度进行图像采集，从而消除机械运动产生的偏差。

基于上述实施例，本发明还提供一种数字乳腺层析成像的图像采集方法，如图4所示，图4是本发明的数字乳腺层析成像的图像采集方法的较佳实施例的流程图。所述数字乳腺层析成像的图像采集方法具体包括：

步骤100、当需要进行图像采集时，主轴固定不动，球管支架带动设置在球管支架上的球管和光电开关在主轴上一起旋转。

具体实施时，当需要进行图像采集时，通过相应的硬件控制所述主轴停止运动，而由于本发明的光栅盘通过光栅盘定位板固定在主轴上，探测器设置在机头上，所述机头与主轴通过法兰连接，因此机头与光栅盘都是固定在主轴上的，与主轴没有相对位移，处于精确定位。而在球管支架与所述主轴的连接处，本发明设置有球管支架法兰以及轴承，从而当主轴固定不动时，所述球管支架能够绕主轴旋转。

进一步地，步骤S200、当光电开关与预设在主轴上的光栅盘的角度偏移恰好到达光栅盘上的缝隙处时，则控制所述球管开始产生X射线，机头前端的探测器开始进行图像采集。

具体实施时，当光电开关与光栅盘的角度偏移恰好到达光栅盘上的缝隙处时（即光电开关经过光栅盘上的缝隙处），则光电开关接收信号并向球管发射开始工作的信号，所述球管开始产生X射线，探测器开始图像采集。也就是说，本发明是通过设置带有缝隙的光栅盘来控制图像的采集。

步骤S300、当光电开关与预设在主轴上的光栅盘的角度偏移不在光栅盘上的缝隙处时，则控制球管停止产生X射线，图像采集结束。

具体实施时，当光电开关与光栅盘的角度偏移不在光栅盘上的缝隙处时（即光电开关经过光栅盘上的非缝隙处），则光电开关的信号断开，并向球管发射停止工作的信号，所述球管开始产生X射线，探测器开始图像采集。

由此可见，本发明通过光栅盘与光电开关可以直接控制X射线的产生和探测器的采集，从而减少计算角度、系统运行的步骤，而且光电开关的响应速度远快于现有的图像采集方法中的角度传感器或电位器的响应速度，达到减小实际采集位置和理论采集位置之间的偏差，从而提高了数字乳腺层析成像系列投影图像的采集精度。

综上所述，本发明提供的一种数字乳腺层析成像的图像采集装置及方法，所述图像采集装置包括：主轴，设置在所述主轴上且通过法兰与所述主轴连接的机头，所述机头前端设置有用于图像采集的探测器；所述主轴上还设置有用于控制光电开关工作的光栅盘；所述主轴上还设置有球管支架，所述球管支架上设置有用于产生X射线的球管；所述球管支架上还设置有用于根据所述光栅盘上预设的缝隙来控制X射线的产生的光电开关。本发明能够准确检测球管与探测器的相对角度变化，根据光栅盘上缝隙严格控制X射线的产生以及图像的采集，相对于传统的图像采集方法，本发明有效消除了机械运动产生的偏差，提高了数字乳腺层析成像系列投影图像的采集精度，进而提高诊断图像质量。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种数字乳腺层析成像的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置包括：主轴，设置在所述主轴上且通过法兰与所述主轴连接的机头，

所述机头前端设置有用于图像采集的探测器；

所述主轴上还设置有用于控制光电开关工作的光栅盘；

所述主轴上还设置有球管支架，所述球管支架上设置有用于产生X射线的球管；所述球管支架上还设置有用于根据所述光栅盘上预设的缝隙来控制X射线的产生的光电开关。

2.根据权利要求1中所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其特征在于，所述光栅盘安装在光栅定位板上，且所述光栅定位板固定在所述主轴上。

3.根据权利要求2中所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其特征在于，所述光栅盘为扇形结构，且所述扇形结构的圆心与所述主轴横截面的圆心相同。

4.根据权利要求1中所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其特征在于，所述光栅盘上预设的缝隙均匀设置在所述光栅盘上。

5.根据权利要求1中所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其特征在于，所述光电开关安装在光电开关座上，且所述光电开关座固定在所述球管支架上。

6.根据权利要求1中所述的数字乳腺层析成像的图像采集装置，其特征在于，在所述球管支架与所述主轴的连接处还设置有球管支架法兰以及轴承。

7.一种数字乳腺层析成像的图像采集方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤A、当需要进行图像采集时，主轴固定不动，球管支架带动设置在球管支架上的球管和光电开关在主轴上一起旋转；

步骤B、当光电开关与预设在主轴上的光栅盘的角度偏移恰好到达光栅盘上的缝隙处时，则控制所述球管开始产生X射线，机头前端的探测器开始进行图像采集；

步骤C、当光电开关与预设在主轴上的光栅盘的角度偏移不在光栅盘上的缝隙处时，则控制球管停止产生X射线，图像采集结束。

8.根据权利要求7中所述的数字乳腺层析成像的图像采集方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：

步骤S1、将所述光栅盘安装在光栅盘定位板上，并进所述光栅盘定位板固定在主轴上；

步骤S2、将所述光电开关安装在光电开关座上，并将所述光电开关座固定在所述球管支架上。

9.根据权利要求7中所述的数字乳腺层析成像的图像采集方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

步骤B1、当所述光电开关与光栅盘的角度偏移恰好到达光栅盘上的缝隙处；所述光电开关接收信号；

步骤B2、所述球管开始工作，并开始产生X射线；

步骤B3、所述探测器进行图像采集。

10.根据权利要求7中所述的数字乳腺层析成像的图像采集方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

步骤C1、当所述光电开关与光栅盘的角度偏移不在光栅盘上的缝隙处；所述光电开关的信号断开；

步骤C2、所述球管停止工作，并停止产生X射线；

步骤C3、所述探测器停止图像采集。