CN109982642A - 具有故障条件检测的多维成像传感器 - Google Patents

具有故障条件检测的多维成像传感器 Download PDF

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斯科特·大卫·克拉维茨
列昂尼德·哈图茨基
詹姆斯·保罗·弗雷里奇斯
阿德里安·大卫·弗伦奇
凯尔·艾伦·皮克斯顿
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Abstract

描述用于操作成像系统的方法和系统。所述成像系统包含口腔内成像传感器、图像感测部件、多维传感器以及电子处理器。所述口腔内成像传感器包含外壳，并且所述图像传感器部件和所述多维传感器至少部分地容纳在所述外壳内。所述多维传感器包含三维加速计、三维陀螺仪和三维磁力计。所述电子处理器被配置成基于从所述多维传感器接收的输出来执行一个或多个错误条件检查例程以确定是否存在错误条件。

Description

具有故障条件检测的多维成像传感器
技术领域
实施例涉及使用传感器捕获图像的系统和方法。
背景技术
X射线成像系统通常包含用于检测已经穿过感兴趣对象或结构的X射线辐射的传感器。例如，在牙科应用中，口腔内传感器可以定位在患者的口腔中。X射线辐射指向感兴趣对象且朝向传感器。处理来自口腔内传感器的数据输出以生成感兴趣对象的X射线图像，例如一个或多个牙齿或其它牙齿结构。
发明内容
在一些情况下，多维传感器并入到口腔内X射线传感器(有时被称为“成像传感器”)中。所述多维传感器可以包含例如三维加速计、三维陀螺仪传感器和三维磁力计，以提供对于成像传感器的九维位置和移动信息。在一些情况下，还可以将额外或替代传感器并入到成像传感器中，包含例如温度传感器、电流/电压传感器或监测电路，以及气压传感器。
除其它之外，配备有多维传感器的成像传感器可以用于确定成像传感器何时与X射线源和待成像的牙齿结构正确对准。另外，由多维传感器提供的信息可以由成像系统使用来确定何时装备成像传感器，以确定成像传感器的“健康状况”，并且在一些实现方式中，何时将成像传感器置于“低功率”模式。
在一个实施例中，本发明提供一种用于操作成像传感器的方法，所述成像传感器包含多维传感器。电子处理器接收来自所述多维传感器的输出，并且响应于所述电子处理器基于来自所述多维传感器的所述输出确定满足第一状态转变标准而将所述成像传感器从第一操作状态转变为第二操作状态。
在另一实施例中，本发明提供一种用于操作成像传感器的方法，所述成像传感器包含多维传感器。电子处理器以低功率状态操作所述成像传感器。在一些实施例中，当以所述低功率状态操作时，所述成像传感器不捕获任何图像数据，并且无法直接转变为捕获图像数据的“已装备”状态。所述电子处理器接收来自所述多维传感器的输出，并且响应于所述电子处理器基于来自所述多维传感器的所述输出确定满足第一状态转变标准而将所述成像传感器从所述低功率状态转变为就绪状态。所述电子处理器还响应于所述电子处理器基于来自所述多维传感器的所述输出确定满足第二状态转变标准而将所述成像传感器从所述就绪状态转变为已装备状态。所述电子处理器操作所述成像传感器以仅当以所述已装备状态操作时捕获图像数据，并且不基于来自所述多维传感器的自动状态转变标准而从所述低功率状态直接转变为所述已装备状态。
在又一个实施例中，本发明提供一种成像系统，所述成像系统包含口腔内成像传感器和电子处理器。所述口腔内成像传感器包含外壳、至少部分地容纳在所述外壳内的图像感测部件，以及至少部分地容纳在所述外壳内的磁力计。所述电子处理器被配置成接收指示冲击所述口腔内成像传感器的实际磁场的所述磁力计的输出。所述电子处理器将基于所述磁力计的所述输出的指示所述实际磁场的数据与指示第一预期磁场的数据进行比较。响应于基于所述比较确定所述实际磁场与所述第一预期磁场匹配，所述电子处理器更改所述成像系统的操作。在一些实施例中，所述电子处理器响应于确定所述实际磁场与指示所述口腔内成像传感器置于成像传感器存储隔室中的第一预期磁场匹配而使所述口腔内成像传感器以低功率状态操作。
在一些实施例中，本发明提供一种成像系统，所述成像系统包含口腔内成像传感器和电子处理器。所述口腔内成像传感器包含外壳、至少部分地容纳在所述外壳内的图像感测部件，以及至少部分地容纳在所述外壳内的多维传感器。所述电子处理器被配置成接收指示所述口腔内成像传感器的移动的所述多维传感器的输出。将所述输出与指示一种类型的移动的预定移动标准进行比较，并且响应于确定所述成像传感器已发生所述类型的移动，所述电子处理器更改所述成像系统的操作。
在另外其它实施例中，本发明提供一种成像系统，所述成像系统包含口腔内成像传感器、图像感测部件、多维传感器和电子处理器。所述口腔内成像传感器包含外壳，并且所述图像传感器部件和所述多维传感器至少部分地容纳在所述外壳内。所述多维传感器包含三维加速计、三维陀螺仪和三维磁力计。所述电子处理器被配置成基于从所述多维传感器接收的输出来执行一个或多个错误条件检查例程以确定是否存在错误条件。
通过考虑详细描述和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。
附图说明
图1A是根据一个实施例的成像系统的框图，所述成像系统包含集成到成像传感器外壳中的多维传感器。
图1B是用于图1A的成像系统中的成像传感器与三控制器逻辑架构的框图。
图2A是由图1A成像系统执行的检查错误传感器的方法的流程图。
图2B是在图2A的方法中检查传感器电压的方法的流程图。
图2C是在图2A的方法中检查传感器电流的方法的流程图。
图2D是在图2A的方法中检查传感器温度的方法的流程图。
图2E是在图2A的方法中检查潜在下降传感器(或传感器何时下降)的方法的流程图。
图3A是图1A成像系统中成像传感器的存储隔室(有时称为“存储库”)的部分透明正视图。
图3B是图3A的存储隔室的部分透明俯视图。
图3C是没有成像传感器的成像传感器存储空间的替代实例的透视图。
图3D是其中具有成像传感器的图3C的成像传感器存储空间的替代实例的透视图。
图4是基于在图3A和3B的存储隔室中是否检测到传感器而在图1A成像系统的操作状态之间转变的方法的流程图。
图5是基于由成像传感器的多维传感器检测到的加速度而在图1A或图1B的成像传感器的操作状态之间转变的方法的流程图。
图6A是用于将成像传感器保持在第一位置以捕获图像的传感器定位器的透视图。
图6B是用于将成像传感器保持在第二位置以捕获图像的第二传感器定位器的透视图。
图7是基于检测到成像传感器与图6的传感器支架之间的联接而在图1A成像系统的操作状态之间转变的方法的流程图。
图8是基于检测到成像传感器基于多维传感器的输出的特定移动而在图1A成像系统的操作状态之间转变的方法的流程图。
图9是基于多维传感器的输出检测图1A成像系统的成像传感器何时置于患者口腔中的方法的流程图。
图10是基于由多维传感器检测到的气压检测对图1A成像系统中传感器外壳的可能损坏的方法的流程图。
图11是基于来自多维传感器的输出的图1A成像系统中的多个操作状态之间的转变状态图。
具体实施方式
在详细解释任何实施例之前，应理解，本发明在其应用中不限于在以下描述中阐述或在以下图式中说明的部件的构造和布置的细节。也可能存在其它实施例和实施或进行的方式。
图1A示出成像系统100的实例。在本文所论述的实例中，成像系统100是用于与口腔内成像传感器一起使用的牙科成像系统。然而，在其它实现方式中，成像系统100可被配置成用于其它医学或非医学成像目的。成像系统100包含成像系统控制器计算机101，其在一些实现方式中包含在个人计算机、平板电脑或其它计算装置上执行的软件。成像系统控制器计算机101包含电子处理器103和存储器105。在一个实例中，存储器105的全部或部分是非暂时性且计算机可读的，并且存储指令，所述指令由电子处理器103执行以提供成像系统控制器计算机101的功能，例如，如本公开中所呈现。
在图1A的实例中，成像系统控制器计算机101通信地联接到显示器106。系统控制器计算机101生成在显示器106上输出的图形用户界面。如下文更详细地论述，图形用户界面被配置成接收来自用户的各种输入，并将指令、数据和其它信息输出至用户。尽管显示器106在图1A的实例中示出为联接到成像系统控制器计算机101的单独单元，但在其它实现方式中，显示器106与成像系统控制器计算机101集成到相同的外壳中，例如，其中成像系统控制器计算机101被实现为笔记本电脑或平板电脑。
在图1A的实例中，成像系统控制器计算机101通信地联接到X射线源107和成像传感器108。在此实例中是口腔内牙科成像传感器的成像传感器108包含成像传感器外壳109。图像感测部件定位在成像传感器外壳109内，并且被配置成捕获随后用于生成图像的数据。图1A的实例包含闪烁体111、光纤板113，以及定位在成像传感器外壳内作为图像感测部件的图像传感器阵列115。响应于接收到X射线辐射，闪烁体111产生穿过光纤板113的光子。图像传感器阵列115检测由光纤板113引导的光子并输出用于生成X射线图像的数据。其它实现方式可以包含其它图像检测部件，包含例如被配置成在没有闪烁体和/或光纤板的情况下操作的直接转换检测器(例如，光子计数器)。
传感器电子处理器117也定位在成像传感器外壳109内，并且通信地联接到图像传感器阵列115以接收指示检测到的X射线辐射的信号。在一些实现方式中，传感器电子处理器117还联接到传感器存储器119。在某些实施例中，传感器电子处理器117被设置为现场可编程门阵列，而在其它实施例中，传感器电子处理器117是不同类型的处理器，并且传感器存储器119是非暂时性计算机可读存储器，其存储由传感器电子处理器117执行以提供或执行如本文所描述的某些功能的指令。
在图1A的实例中，传感器电子处理器117与接口微控制器121通信地联接。在所示实例中，接口微控制器121也定位在成像传感器外壳109内，并且被配置成在传感器电子处理器117与成像系统控制器计算机101之间提供通信，如下文更详细地论述。在一些实现方式中，成像系统控制器计算机101选择性地通过有线或无线连接联接到传感器电子处理器117和/或接口微控制器121，所述有线或无线连接包含例如USB电缆或Wi-Fi连接。
图像传感器外壳109还包含多维传感器123，所述多维传感器提供关于成像传感器108的放置、移动和操作的信息。在图1A的实例中，多维传感器123包含三维加速计125，所述三维加速计被配置成输出指示三维空间中加速度的量值和方向的信号。多维传感器123还包含三维陀螺仪传感器127和三维磁力计129。
在各种实现方式中，成像传感器108还可包含额外传感器部件。在图1A的特定实例中，多维传感器123包含温度传感器131，所述温度传感器被配置成输出指示成像传感器108的温度的信号。成像传感器108还包含电流/电压监测器电路133，所述电流/电压监测器电路被配置成输出指示提供给成像传感器108的电源的电流和/或电压的信号。成像传感器108还包含气压传感器135，所述气压传感器被配置成输出指示成像传感器108内的气压的信号。在一些实现方式中，电流/电压监测器电路133不定位在成像传感器外壳109内，而是设置在外部联接到成像传感器外壳109的单独的外壳中。
在图1A的实例中，电流/电压监测器电路133和气压传感器135设置为单独的部件且不集成到多维传感器123中。然而，在其它实现方式中，电流/电压监测器电路133、气压传感器135和温度传感器131可以集成到多维传感器123中。相反，在一些实现方式中，加速计125、陀螺仪传感器127、磁力计129、温度传感器131、电流/电压监测器电路133和气压传感器135都作为单独的部件设置在成像传感器外壳109内，而没有可识别为“多维传感器”的任何单个内部结构或外壳。在那些实现方式中，多维传感器123共同地指设置在成像传感器外壳109内的一个或多个传感器部件。最后，尽管图1A的实例呈现成像传感器外壳109内的传感器部件类型的特定列表，但在其它实现方式中，成像传感器108可以包含更多、更少或不同的传感器部件。
在图1A所示的成像系统100中，成像系统控制器计算机101监测来自位于成像传感器外壳109内的传感器的输出，并至少部分地基于来自传感器的输出操作各种部件。具体地说，如下文更详细地描述，成像系统控制器计算机101以多个不同操作状态中的一个操作成像传感器108，并且至少部分地基于来自成像传感器108的传感器的输出而在操作状态之间转变。在一些实现方式中，多个不同的操作状态包含一个或多个“低功率”状态、一个或多个“就绪”状态，以及一个或多个“已装备”状态。
当以“低功率”状态操作时，提供给成像传感器108的电功率和/或由成像传感器108的各种部件消耗的电功率减少，并且禁止或限制成像传感器108的一些功能/操作(禁止手动超控)。例如，在一些实现方式中，当成像传感器108以“低功率”状态操作时，成像传感器108--特别是图像传感器阵列115--不能呈已装备状态。相反，成像传感器108必须响应于确定已满足第一状态转变标准而首先转变为“就绪”状态。当以“就绪”状态操作时，成像传感器108尚未装备，但可以响应于成像系统控制器计算机101检测到指示已满足第二状态转变标准的输入或而条件转变为“已装备”操作状态。在一些实现方式中，提供给成像传感器外壳109中的传感器部件中的一个或多个的电功率也在成像传感器108以“低功率”状态操作时减少或断开。
在一些实现方式中，当成像传感器108以“低功率”状态操作时，成像传感器108与成像系统控制器计算机101之间的通信接口被禁用。例如，在图1A的系统中，当成像传感器108进入“低功率”状态时，接口微控制器121可以断开或断电。替代地，在一些实施方式中，接口微控制器121自身被配置成基于成像传感器108是否以“低功率”状态操作而调节其控制成像系统控制器计算机101与接口微控制器121之间的连接的方式。
在图1A的实例中，传感器电子处理器117监测各种传感器部件的输出，并且可以响应于检测到已满足状态转变标准而被触发，以启动“中断”例程和/或输出“中断”标志，如下文进一步详细描述。在此实例中，接口微控制器121响应于传感器电子处理器117输出的中断标志而恢复操作，并且成像传感器108与成像传感器控制器计算机101之间通信恢复。因此，尽管下文呈现的实例中的若干实例论述由成像系统控制器计算机101的电子处理器103实施和执行的功能，但在其它实现方式中，此功能性(包含状态转变标准的检测和操作状态之间的转变)全部或部分地由另一电子处理器(例如，传感器电子处理器117)提供。
图1A总体示出成像传感器108内的控制逻辑，作为传感器电子处理器117(其接收来自图像传感器阵列115的所捕获图像数据，并且监测成像传感器108内的其它传感器部件的输出)和接口微控制器121(其控制成像传感器108与成像系统控制器计算机101之间的通信)。然而，此控制功能可以使用一个或多个其它处理装置来实现。例如，在一些实现方式中，参考传感器电子处理器117和接口微控制器121描述的功能由定位在成像传感器外壳内的单个微控制器部件提供。相反，在其它实现方式中，参考传感器电子处理器117描述的功能分布在定位于图像传感器外壳109内和/或多维传感器123内的两个或更多个控制器上。
图1B示出包含三个单独控制器的成像传感器150的实例。第一控制器是接口微控制器151，其通信地联接到数据总线153，且被配置成管理成像传感器150与成像系统控制器计算机(未图示)之间的通信。在一些实施方式中，接口控制器151是USB控制器，且被配置成通过有线USB电缆接口提供成像传感器150与外部计算机系统之间的通信。接口控制器151直接联接到存储存储器155，并且通过数据总线153联接到启动存储器157。
图1B的实例中的第二控制器是图像采集现场可编程门阵列(FPGA)159。图像采集FPGA 159直接联接到图像传感器阵列161(或其它图像感测部件)。由图像传感器阵列161捕获的图像数据通过图像采集FPGA 159流式传输到图像存储器163。在此实例中，图像存储器163包含SRAM装置。图像采集FPGA 159被配置成处理图像传感器阵列161、图像存储器163和接口微控制器151之间的图像数据传输。在一些实现方式中，图像采集FPGA还被配置成实施用于图像传感器阵列161的各种控制和监测功能，包含例如剂量感测算法。
在图1B的实例中，各种其它传感器部件也联接到数据总线153。输入功率测量电路165被配置成监测提供给成像传感器150的电压和电流操作功率，并将指示测得的电压和电流的信号输出到数据总线153。气压传感器167定位在成像传感器150的外壳内且联接以将输出信号提供到数据总线153。在一些实现方式中，气压传感器167被配置成测量绝对气压值并且将测得的值输出到数据总线153，而在其它实现方式中，气压传感器167被配置成将指示内部气压变化的信号输出到数据总线153，和/或响应于检测到气压变化超过阈值而将气压中断标志输出到数据总线153。
在图1B的实例中，九维(9D)传感器169也通信地联接到数据总线153。类似于图1A的实例中的多维传感器123，9D传感器169包含三维陀螺仪传感器171、三维加速计173和三维磁力计175，其提供指示成像传感器150的移动、位置和定向的九个维度的测量数据。9D传感器169还包含温度传感器177。
图1B的实例中的第三控制器是定位在9D传感器169内的9D传感器控制器179。9D传感器控制器179被配置成监测和控制9D传感器169的各种传感器部件，且将指示传感器部件测得的条件和参数的数据/信号输出到数据总线153。9D传感器控制器179还包含直接联接到接口微控制器151的一个或多个专用“中断”引脚。在一些实现方式中，9D传感器控制器179被配置成监测来自9D传感器169的传感器部件中的一个或多个的输出，以确定是否满足某些状态转变标准，并响应于确定已满足状态转变标准而将“中断”标志信号输出到接口微控制器151。在一些实现方式中，由9D传感器控制器179输出到接口微控制器151的“中断”标志信号可以使得接口微控制器151从一个操作状态转变为另一操作状态(例如，从“低功率”状态转变为“就绪”状态，如上文所论述)。
因此，尽管本公开中呈现的某些实例通常指由传感器电子处理器117进行的确定或提供的功能，但在各种其它实现方式中，此功能可以由成像传感器108/150内部的一个或多个不同控制器部件实现，或在一些情况下取决于实现的特定控制逻辑架构而在成像系统控制器计算机101内实现。例如，“中断例程”可指响应于检测到的条件而提供的子例程或功能。“中断信号”或“中断标志”是指来自一个控制器或传感器的输出(例如，二进制输出)，所述控制器或传感器在由另一逻辑部件接收时致使部件执行或修改系统的功能(例如，启动执行中断例程)。
在一些实现方式中在从“低功率”状态转变为“就绪”状态之前，或在其它实现方式中在从“就绪”状态转变为“已装备”状态之前，成像系统控制器计算机101或传感器电子处理器117实施错误条件检查例程以确保成像传感器108正在正确地操作。在其它实现方式中，在成像传感器108以单个操作状态操作时(例如，在以“已装备”状态操作时捕获每个图像之后)周期性地执行错误条件检查例程。在其它实现方式中，错误通知可以使电子处理器自动启动其它系统检查例程或自动自校正例程。在下文论述中，描述为由“成像系统”执行的功能或步骤在各种实施例中由成像系统的控制器中的一个或多个实现，包含例如传感器电子处理器117、接口微控制器121、成像系统控制器计算机101的电子处理器103、或9D传感器169的9D传感器控制器179。
图2A至2E中示出实例错误条件检查例程。从图2A开始，在启动错误条件检查例程(框201)之后，成像系统100首先执行“电压”检查(框203)。如果成像传感器108通过电压检查，则成像系统100执行“电流”检查(框205)。如果成像传感器108通过电流检查，则成像系统100执行“温度”检查(框207)。如果成像传感器108通过温度检查，则成像系统100执行“加速度”检查(框209)。如果成像传感器108通过每个错误条件检查例程，则成像系统100继续进行成像传感器108的操作(例如，继续以“已装备”状态中操作或者转变为“已装备”状态)。
图2B更详细地示出“电压检查”例程的实例。基于来自电流/电压监测器电路133的输出，成像系统100例如通过联接到成像系统控制器计算机101的USB电缆确定提供给成像传感器108的电功率的电压(框211)。如果检测到的电压不超过第一电压阈值(V1)(框213)，则成像系统100确定成像传感器108或将成像传感器108连接到其电源的电缆内存在错误条件。响应于这一检测到的条件，成像系统100使传感器解除装备，并且在一些实现方式中，防止传感器转变为“已装备”状态(框215)。向用户输出“低电压”通知(框217)。例如，“低电压”通知可以输出为显示在联接到成像系统控制器计算机101的显示器上的图形通知。在一些实现方式中，“低电压”通知显示检测到的电压的值，并指示用户可能的纠正措施。例如，“低电压”通知可以指示用户尝试将成像传感器108连接到另一USB端口，将成像传感器108连接到不同的计算机/成像系统控制器计算机101，或者使用不同的USB电缆将成像传感器108连接到成像系统控制器计算机101。“低电压”通知还可以指示用户在条件持续时联系技术支持。在一些实现方式中，将检测到的错误/故障条件(例如，“低电压”条件和下文描述的其它条件)记录到用于跟踪成像传感器108的错误/故障的日志文件。
类似地，如果成像系统100确定检测到的电压超过高于第一电压阈值的第二电压阈值(V2)(框219)，则成像系统100检测成像传感器108上的“高电压”条件。成像系统100使传感器解除装备，并且在一些实现方式中，防止传感器转变为“已装备”状态(框221)。向用户输出“高电压”通知(框223)。因为“高电压”状态可能会潜在地损坏成像传感器108的硬件，所以“高电压”通知指示用户从电源立即拔掉成像传感器108以防止损坏。在一些实现方式中，基于包含例如检测到的电压的量值的信息，“高电压”通知包含通知用户尝试将成像传感器108连接到不同计算机或者联系技术支持的用户指令。在其它实现方式中，成像系统100可以被配置成将错误消息直接传输到技术支持系统，并且在错误消息中包含检测到错误条件的成像系统控制器计算机101的标识和位置以及检测到的电压的量值的指示。
然而，如果提供给成像传感器108的电功率的检测到的电压在第一电压阈值与第二电压阈值之间，则成像传感器108已经通过测试的“电压检查”部分。成像系统100接着继续到“电流检查”例程(框225)。
图2C示出错误条件检查例程的“电流检查”分量(图2A的框205)。在一些实现方式中，如果成像传感器108未通过“电压检查”分量(图2A的框203)，则成像系统100使成像传感器108解除装备，而不执行电流检查分量。然而，在通过“电压检查”分量之后，成像系统100通过确定提供给成像传感器108的电功率的电流而开始电流检查分量(框227)。如果电流低于第一电流阈值(I1)(框229)，则成像系统100确定存在“低电流”条件，并且作为响应，成像传感器108被解除装备或被禁止进行装备(框231)，并且在成像系统控制器计算机101的图形用户界面上输出“低电流”通知(框233)。“低电流”通知可以包含所确定电流的量值、用于故障排查检测到的问题(例如，尝试另一个USB端口、另一个计算机或另一个USB电缆)的指令，或联系技术支持的指令。
如果电流高于第一电流阈值(I1)，则成像系统100确定检测到的电流是否高于第二电流阈值(I2)，所述第二电流阈值大于第一电流阈值(框235)。如果是，则成像系统100确定存在“高电流”条件，并且作为响应，使成像传感器108解除装备，并且在一些实现方式中，防止成像传感器108被装备(框237)。向用户输出“高电流”通知(框239)。因为高电流可能会损坏成像传感器108的硬件，所以在一些实现方式中，“高电流”通知指示用户立即断开传感器以防止损坏。“高电流”通知还可以指示用户尝试将成像传感器108连接到另一计算机(例如，成像系统控制器计算机101)、使用另一电缆连接或者联系技术支持。
如果检测到的电流处于第一电流阈值与第二电流阈值之间，则成像系统100接着确定检测到的电流的变化率。基于最近检测到的电流和一个或多个先前检测到的电流确定检测到的电流的变化率。在一些实现方式中，维护当前日志文件，使得可以通过提取或读取来自日志文件的数据在更长时间周期内跟踪检测到的电流的变化率。将电流的变化率与电流变化率阈值(I3)进行比较(框241)。在一些实现方式中，此比较指示电流是否相对于在成像传感器108插入到电源(例如，成像系统控制器计算机101)的时间所确定的基线电流增大超过所定义阈值。如果变化率超过电流变化率阈值，则成像传感器108被解除装备，或者在一些实现方式中，阻止成像传感器108被装备(框243)。在成像系统控制器计算机101的图形用户界面上向用户输出“高电流变化”通知(框245)。“高电流变化”通知指示用户断开成像传感器108以便防止损坏，并且在一些实现方式中，提供进一步的用于故障排查/缓解的指令，包含例如联系技术支持。
如果成像传感器108通过所有这三项检查且传感器已经装备(框247)，则成像系统100继续以其当前操作状态操作成像传感器108或继续到错误条件检查例程的其它分量(框249)。然而，如果成像传感器108尚未装备(在框247处)，则电流检查分量包含另一验证测试。成像系统100装备成像传感器108(框251)，并且在装备成像传感器108之后立即测量电流(框253)。如果在装备成像传感器108之后立即检测到的电流超过第四电流阈值(I4)(框255)，则使成像传感器108解除装备(框257)，并且向用户输出指示在装备过程期间基于检测到的电流检测到错误条件的“不完全装备”通知(框259)。“不完全装备”通知向用户指示成像传感器108没有成功地装备，并且将不捕获X射线图像。在一些实现方式中，“不完全装备”通知还可以提供用于缓解/故障排查错误条件的额外指令，包含例如尝试另一个USB端口、计算机或USB电缆或联系技术支持。
然而，如果在装备成像传感器108之后立即检测到的电流低于第四电流阈值(I4)(框255)，则成像系统100继续以“已装备”状态操作成像传感器108和/或进行到错误条件检查例程中的下一测试。在图2A到2E的实例中，从“就绪”状态转变为“已装备”状态的成像传感器108在电流检查机制期间变成“已装备”，并且针对“温度”检查分量(图2A中的框207)和加速度检查(图2A中的框209)保持已装备。然而，在一些其它实现方式中，延迟将在成像传感器108已装备之后立即检测到的电流与第四电流阈值(I4)进行比较(框255)的电流检查分量的部分，直到在成像传感器108未装备的同时执行一个或多个额外测试之后为止。
在完成电压检查分量(图2A中的框203)和电流检查分量(图2A中的框205)之后，成像系统100对成像传感器108应用温度检查。在此实例中，在成像传感器108已装备之后应用温度检查。然而，在其它实现方式中，成像系统100在装备成像传感器108之前执行温度检查。如果成像传感器108通过电压检查和电流检查分量，则在温度检查期间检测到的异常温度可以指示成像传感器108的电流和电压/电流监测器电路133两者的问题。
在执行温度检查分量时，成像系统100首先确定传感器的温度(框261)，然后将检测到的温度与第一温度阈值(T1)进行比较(框263)。如果检测到的温度超过第一温度阈值，则成像系统100确定存在错误条件，使成像传感器108解除装备(或在一些实现方式中，防止成像传感器108被装备)(框265)，并在成像系统控制器计算机101的图形用户界面上向用户输出“高温度”通知(框267)。因为高温度可以指示成像传感器108的电路中的高电流或电短路，所以在一些实现方式中的“高温度”通知指示用户立即将成像传感器108与电源(例如，成像系统控制器计算机101)断开连接并且联系技术支持。在一些实现方式中，成像系统100接着继续持续所定义延迟周期防止成像传感器108被重新装备，以允许成像传感器108冷却(框268)。
如果成像传感器108的温度低于第一温度阈值(T1)，则成像系统100接着考虑成像传感器108中是否存在异常温度变化率。成像系统100基于最近检测到的温度和一个或多个早先检测到的温度确定温度变化率(框269)，并且比较计算出的温度变化率与温度变化阈值(T2)(框271)。如果温度变化率低于温度变化阈值，则成像传感器108已通过错误条件检查例程的温度分量且成像系统100继续操作成像传感器108(框273)。然而，如果温度变化率超过阈值，则成像系统100使成像传感器108解除装备(或防止成像传感器108被装备)(框273)，并在成像系统控制器计算机101的图形用户界面上向用户输出“温度变化”通知(框277)。“温度变化”通知可以指示用户立即断开成像传感器108以防止损坏，并且还可以指示用户联系技术支持。
最后，如果成像传感器108已经通过错误条件检查例程的电压分量、电流分量和温度分量，则成像系统100评估加速计127的输出，以确定成像传感器108在装备过程期间或之前是否已经下降。成像系统100基于加速计125的输出确定加速度的绝对量值(框281)。在一些实现方式中，成像系统100确定自从成像传感器108从“低功率”状态转变为“就绪”状态后或者自从执行最后一次“加速度检查”后检测到的最大加速度。如果检测到的加速度小于加速度阈值(框283)，则成像传感器108已装备并继续其正常操作(框285)。然而，如果检测到的加速度超过指示突然下降或其它潜在的损坏影响的加速度阈值，则在成像系统控制器计算机101的图形用户界面上向用户输出“潜在损坏”通知(框287)。“潜在损坏”通知指示检测到潜在的损坏事件，并指示用户视觉上检验成像传感器外壳109的可见损坏。在一些实现方式中，只要已成功通过错误条件检查例程的其它分量，即使在检测到“潜在损坏”事件之后，成像传感器108仍继续以“已装备”状态操作。此外，如上所述，在一些实现方式中，由定位在成像传感器外壳109内的逻辑部件执行确定加速计的输出是否超过指示突然下降的加速度阈值，所述逻辑部件还被配置成作为响应而输出中断(这使得能够快速地检测到指示“下降”事件的加速度，而不需要成像传感器108与成像系统控制器计算机101之间的通信)并由成像系统控制器计算机101进一步处理。在一些实施例中，此逻辑部件提供为传感器电子处理器117(图1A的)、9D传感器控制器179(图1B的)或另一逻辑电路。
上文参考图2A到2E所论述的实例仅是应用于成像传感器108的错误条件检查例程的一个实例。在其它实现方式中，可以按其它顺序执行所述步骤，并且可以包含更多、更少或替代的测试和步骤。另外，尽管上文论述的大部分失败测试仅在成像系统控制器计算机101的图形用户界面上形成向用户显示的通知，但其它实现方式可以提供自动化缓解步骤。例如，成像系统100可以被配置成在一个或多个特定测试未通过的情况下自动地将成像传感器108与电源断开。另外，代替指示用户在问题持续的情况下联系技术支持，成像系统100可以被配置成自动向技术支持系统传输消息，包含成像系统控制器计算机101的标识和/或位置。所述消息还可以包含关于测试失败的其它细节(包含导致成像传感器108测试失败的传感器输出读数)。
如上所述，在上文图2A到2E中所示的错误条件检查例程中的一个或多个可以在成像传感器108以“已装备”状态操作时周期性地执行，或可以在成像传感器108从一个状态转变为另一状态时执行。然而，成像系统100可以被配置成使用来自成像传感器108的各种传感器部件的输出从一个操作状态转变为另一个操作状态。例如，图3A和3B示出了成像系统外壳301，其包含用于在成像传感器108不使用时存储所述成像传感器的“存储库”303或“存储支架”。永磁体305集成到成像系统外壳301中并且被定位成当成像传感器108存储在“存储库”303中时将磁场施加到所述成像传感器。由永磁体305生成的磁场具有可以基于成像传感器108的磁力计129的输出检测和识别的量值和向量方向。
如图4所示，成像系统100被配置成基于磁力计129的输出是否指示成像传感器108定位在成像系统外壳301的存储库303内而在“低功率”状态与“就绪”状态之间转变。成像系统100周期性地处理来自磁力计129的输出信号，以检测磁场相对于成像传感器108的强度和向量方向(框401)。如果成像传感器108目前未以“低功率”状态操作(框403)，则分析检测到的磁场以确定检测到的磁场是否指示将成像传感器108置于“存储库”303或存储支架中(框405)。如果检测到指示置于“存储库”303中的磁场，则成像传感器108转变为“低功率”状态(框407)。然而，如果未检测指示置于“存储库”303中的磁场，则成像传感器108保持在“就绪”状态(框409)。
当成像传感器108已经以“低功率”模式操作时(框403)，成像系统100确定检测到的磁场是否指示从“存储库”303移除成像传感器108(框411)。在一些实施例中，指示从“存储库”303移除成像传感器108的磁场是这样的磁场：其中检测到的磁场的量值下降到低于所定义阈值，和/或检测到的磁场的向量方向偏离预期由永磁体305施加预定量的磁场的向量方向。如果检测到指示从“存储库”303移除成像传感器108的磁场(框411)，则成像传感器108从“低功率”模式转变为“就绪”模式(框409)。然而，如果检测到的磁场继续指示成像传感器108置于“存储库”303内，则成像传感器108保持在“低功率”状态(框407)。
在一些实现方式中，成像传感器108仅基于由永磁体305施加的磁场中的检测到的变化“唤醒”(例如，从“低功率”状态转变为“就绪”状态)。然而，在一些实现方式中，使用由成像传感器108的传感器部件提供的额外或替代信息来确定是否将成像传感器108转变为“就绪”模式。例如，同样如图4中所示，当成像传感器108以“低功率”状态操作时，成像系统100可以被配置成基于加速计125的输出而周期性地检测成像传感器108的加速度。如果检测到的加速度超过“唤醒”阈值(框413)，则成像传感器108转变为“就绪”状态(框409)，并且如果检测到的加速度低于“唤醒”阈值，则成像传感器108保持在“低功率”状态(框407)。如图4的实例中所示，在一些实施例中，并行应用磁场和加速度“唤醒”标准，并且满足任一标准的条件将使成像传感器108转变为“就绪”状态。然而，在其它实现方式中，串行应用磁场和加速度“唤醒”标准，并且在成像传感器108将转变为“就绪”状态之前必须满足这两个标准。
如上所述，在一些实现方式中，由成像系统控制器计算机101基于从成像传感器108接收的数据来执行参考图4描述的确定。然而，在其它实现方式中，例如，在当成像传感器108以低功率模式操作时成像传感器108与成像系统控制器计算机101之间的通信被禁用的实现方式中，由包含于成像传感器108内的逻辑部件(例如，图1A的实例中的传感器电子处理器117)进行一些或全部状态转变确定。在另外其它实现方式中，定位在成像传感器外壳109和/或多维传感器123内的一个逻辑部件(例如，图1B的实例中的9D传感器控制器179)被配置成响应于某些测得的条件而生成“中断”标志。例如，参考图4的方法，图1B的9D传感器控制器179可以被配置成当加速计173的输出指示成像传感器150的加速度超过“唤醒”阈值时生成中断标志。此中断标志使成像传感器150部分地通过接口微控制器151恢复成像传感器150与成像系统控制器计算机101之间的通信而从低功率状态转变为就绪状态。当通过中断(如图1B的实例中)启动状态转变条件时，成像传感器150可能不需要如成像系统控制器计算机101周期性地监测成像传感器108的加速度以确定是否超过“唤醒”阈值的情况所需的那样频繁地向成像系统控制器计算机101传达加速度数据。在一些实现方式中，当成像传感器108以低功率状态操作时，不从成像传感器108向成像系统控制器计算机101传达加速度数据。
在图3A和3B的实例中，永磁体305定位在“存储库”303上方或永久性集成到存储库的壁或表面中。然而，在其它实现方式中，永磁体305可以定位在其它位置处，以在成像传感器108定位在“存储库”303内时提供独特且可检测的磁场。类似地，尽管存储支架在图3A和3B中示出为“存储库”，但在其它实现方式中存储支架可以其它配置提供，包含例如作为定位在成像系统外壳301的侧面的“机套”或夹子。在另外其它实现方式中，存储支架或“存储库”303可以设置为与成像系统控制器计算机101完全分离的外壳，并且可以定位在牙科医生的工作空间附近以便于接近。例如，图3C和3D示出图像传感器存储空间311的实例，其中成像传感器108通过一对支承臂315抵靠背板313支承。在此实例中，永磁体并入到背板313中以生成磁场，且成像传感器108当置于图像传感器存储空间311中时未完全封闭。图3C仅示出图像传感器存储空间311，且图3D示出其中定位有成像传感器108的图像传感器存储空间311。
尽管图3A和3B的实例论述了使用永磁体来检测成像传感器108是否置于“存储库”303中，并且基于确定，在操作状态之间的转变，但是在一些其它实现方式中，可以使用其它机构来检测成像传感器108是否处于存储位置并且相应地在操作状态之间转变。
在另外其它实现方式中，当成像传感器108以“低功率”状态操作时，磁力计129可以被禁用。因此，何时将成像传感器108转变为就绪”状态的确定是基于来自另外一个或多个传感器的标准，例如，加速度标准(框413)可以作为唯一测试来应用，以确定何时将装置从低功率”状态转变为“就绪”状态。
类似地，在一些实现方式中，基于来自加速计125的输出检测到的加速度可以控制“就绪”状态与“低功率”状态之间的过渡，即使没有确定成像传感器108已置于“存储库”303中。这可以例如在牙科医生将成像传感器108置于计数器或台上时进行。如图5所示，成像系统100基于来自加速计125的输出确定加速度的绝对量值(框501)。如果检测到的加速度不等于零(指示装置正在移动)(框503)，则成像传感器108以“就绪”状态操作。相反，如果检测到的加速度指示成像传感器108是静止的(框503)，则成像传感器108置于“低功率”状态(框507)。
在一些实现方式中，成像传感器108在检测到等于零的加速度后未立即从“就绪”状态转变为“低功率”状态，而是，在成像传感器108基于图5的标准转变为“低功率”状态之前，必须连续检测到零加速度持续所定义时间段。在其它实现方式中，在成像传感器108以“已装备”状态操作的情况下不应用参考图5描述的状态转变标准，并且成像传感器108必须首先以“就绪”状态操作，之后成像传感器108才能基于检测到的零加速度转变为“低功率”状态。
还可以通过检测并识别作用于成像传感器108的其它磁场来控制状态转变。例如，图6A和6B各自示出传感器定位器，其被配置成将成像传感器108保持在用于捕获特定类型图像的位置中。图6A所示的第一传感器定位器601包含背板603和压力臂605。为了将成像传感器108选择性地联接到第一传感器定位器601，将成像传感器108置于背板603与压力臂605之间。成像传感器108通过背板603的形状和由压力臂605施加的摩擦/压力而保持在适当位置。当联接到传感器定位器601时，第一永磁体607也包含在第一传感器位置中在成像传感器108近侧的位置处。第一永磁体607产生已知量值和向量方向的磁场，当成像传感器联接到第一传感器定位器601时，所述磁场可由成像传感器108的磁力计129检测。
图6B所示的第二传感器定位器611也包含背板613和压力臂615，用于将成像传感器108选择性地联接到第二传感器定位器611。第二传感器定位器611的形状和布置与第一传感器定位器601的形状和布置不同，并且被配置成将用于捕获牙齿结构的图像的成像传感器置于患者口腔中的不同位置处。第二传感器定位器611也包含第二永磁体617。第二永磁体617也生成已知量值和向量方向的磁场，当成像传感器108联接到第二传感器定位器611时，所述磁场可由所述成像传感器检测。然而，由于第二永磁体617的类型和定位，因此由第二永磁体617生成并且在成像传感器108联接到第二传感器定位器611时由所述成像传感器的磁力计129检测到的磁场不同于由第一永磁体607生成并且当成像传感器108联接到第一传感器定位器601时由磁力计129检测到的磁场。基于这些不同且已知的磁场，成像系统102被配置成基于磁力计129的输出识别成像传感器108何时联接到传感器定位器，并识别成像传感器108是联接到第一传感器定位器601还是联接到第二传感器定位器611。
尽管图6A和6B所示的实例示出定位在背板603、613中或其上的永磁体607、617，但在其它实现方式中以及在其它传感器定位器中，永磁体可以定位在其它固定位置中。例如，永磁体可以定位在压力臂615上或定位在传感器定位器的另一结构部分，在背板613后方或下方上。
如图7所示，由集成到传感器定位器中的永磁体施加的磁场可以控制从“就绪”状态到“已装备”状态的转变，并且在其中使用多个不同的传感器定位器和/或传感器定位器配置捕获一系列图像的一些实现方式中，检测到的磁场可以用来向成像系统100的用户提供自动指令。当成像传感器108以“就绪”模式操作时(框701)，分析磁力计129的输出以确定磁场的量值和向量方向(框703)。分析检测到的磁场以确定检测到的磁场是否指示与传感器定位器的联接(框705)。如果不是，则成像传感器108继续以“就绪”状态操作(框701)。然而，如果检测到的磁场指示与传感器定位器的联接(框705)，则基于检测到的磁场的量值和向量方向识别传感器定位器的类型和/或配置(框707)。作为响应，成像传感器108已装备(框709)，并且在一些实现方式中，在成像系统控制器计算机101的图形用户界面上显示放置成像传感器108的指令。在捕获图像(例如，基于用户激活的或自动的触发)(框711)之后，成像系统控制器计算机101的图形用户界面输出要捕获的下一图像的指令(框713)。在一些实施例中，指令作为显示器106上显示的文本指令输出，而在其它实现方式中，指令可以通过扬声器可听地输出。
在一些实施例中，输出指令还指示要捕获的下一图像是否需要新的传感器定位器或新的配置。如果将对下一图像使用相同的传感器定位器和相同的配置(框715)，则成像传感器108保持在“已装备”状态，并且捕获下一图像(框711)。然而，如果下一图像需要不同的传感器定位器或不同的配置(框715)，则将成像传感器108解除装备(框717)，并再次监测检测到的磁场，直到识别出指示成像传感器外壳109与传感器定位器之间的联接的磁场(框705)。
尽管图7的实例描述从“就绪”状态转变为“已装备”状态，但是在其它实现方式中，由并入传感器定位器中的永磁体施加的磁场可以替代地控制其它类型的状态转变，包含例如从一个“就绪”状态转变为另一个“就绪”状态、从一个“已装备”状态转变为另一个“已装备”状态、或从“低功率”状态转变为“就绪”状态。
在一些实现方式中，可以基于来自成像传感器108的其它传感器部件的输出来控制从“就绪”状态到“已装备”状态的转变。例如，利用成像传感器外壳109进行的具体手势可以基于来自加速计125和/或陀螺仪传感器127的输出而检测，并且用于从“就绪”状态转变为“已装备”状态。此类型的手势检测也可以用于控制应用程序软件的状态。图8示出检测可触发从“就绪”状态转变为“已装备”状态的特定手势的一个实例的方法。在此实例中，如果成像传感器108连续升高和降低三次，则成像传感器108转变为“已装备”状态。
分别从加速计125和/或陀螺仪传感器127接收加速度和/或位置数据(框801)，并分析所述数据以确定是否已用成像传感器108进行“升高和降低”的手势(框803)。如果是，则递增计数器(框805)，并且如果计数器尚未递增到三(3)(框807)，则成像系统100继续监测加速度/位置数据(框801)以检测额外的“升高和降低”手势(框803)。当检测到三个连续的“升高和降低”手势且计数器已递增到三时(框807)，成像传感器108从“就绪”状态转变为“已装备”状态(框809)。
为了确保三个“升高和降低”手势是有意连续进行的，应用超时机构。如果自从检测到第一“升高和降低”手势后(或者在一些实现方式中，自从检测到最新的“升高和降低”手势后)(框811)仍未经过超时时段，则成像系统100继续监测加速度/位置数据(框801)，以检测额外的“升高和降低”手势(框803)。然而，如果超时时间段已过期(框811)，则将计数器重置为零(框813)。也可以用特定手势和移动的检测来触发成像系统的其它操作，包含例如重置暗电流。
图8仅示出手势的一个实例，所述手势可以用成像传感器108执行且基于来自成像传感器外壳109内的各种传感器的输出而检测到。在其它实现方式中，成像系统100被配置成检测其它类型的手势，而不是三个连续的“升高和降低”手势。在一些实现方式中，不同的手势可以用于不仅触发转变为“已装备”状态，而且还可以向成像系统100指示成像系统100要捕获的特定类型的图像(或图像系列)。例如，检测第一手势模式向成像系统100指示将捕获第一类型的X射线图像，且作为响应，成像系统控制器计算机101的图形用户界面输出指令和特定针对第一类型的X射线图像的信息。相反地，检测第二不同手势模式向成像系统100指示将捕获第二类型的X射线图像，且作为响应，成像系统控制器计算机101的图形用户界面输出指令和特定针对第二类型的X射线图像或图像系列的信息。替代地，成像系统控制器计算机101可以基于检测到的手势模式所指示的哪种图像类型而以不同方式处理或存储所捕获的图像数据。
在一些实现方式中，成像系统100还可以被配置成通过检测成像传感器108何时可能被置于患者口腔内而从一个状态转变为另一状态。图9示出基于来自温度传感器131的输出确定成像传感器108是否已置于患者口腔内的方法。因为在成像传感器108置于患者口腔中时由温度传感器131检测到的温度将可能增加，所以成像系统100应用三个不同的基于温度的标准来确认成像传感器108已从患者口腔外部的位置移动到患者口腔内的新位置。
首先，成像系统100基于温度传感器131的输出确定并存储温度读数(框901)。将当前温度与温度阈值进行比较(例如，98°F)(框903)。如果成像传感器108已置于患者口腔中，则感测温度应超过此温度阈值。
其次，成像系统100基于最近检测到的温度和存储在存储器(例如，存储器105或传感器存储器119)上的先前检测到的温度来确定感测温度的一阶导数(框905)。将所计算的温度的一阶导数与变化率阈值进行比较(框907)。如果成像传感器108已从患者口腔外部的位置(在室温下)移动到患者口腔内部的位置(在“人体”温度下)，则所计算的一阶导数应超过此变化率阈值。
第三，成像系统100确定感测温度的二阶导数(框909)。此二阶导数指示温度变化率在增加时的速度并且与“加速度”阈值进行比较(框911)。再次，如果成像传感器108已从患者口腔外部的位置(在室温下)移动到患者口腔内部的位置(在“人体”温度下)，则所计算的二阶导数应指示温度变化率的突然增加并且应超过此加速度阈值。
如果满足所有三个基于温度的标准，则基于成像传感器108已置于患者口腔内部的假设，成像传感器108转变为“已装备”状态(框913)然而，如果不满足三个标准中的任一个，则成像系统100不能“确认”成像传感器108已置于患者口腔内部，且因此，成像传感器108保持在“就绪”状态(框915)。由于环境温度波动，一些用于基于感测温度而确定成像传感器108是否已置于患者口腔中的方法可能导致错误“否定”，使得即使在成像传感器108实际上已置于患者口腔中之后，成像传感器108仍保持在“就绪”状态。在一些实施例中，用户可以超控错误否定，且使用开关或成像系统控制器计算机101的图形用户界面上的输入使成像传感器108转变为“已装备”状态(框917)。
如上文参考图2A到2E所论述，成像系统100可以被配置成在成像传感器108首先连接到成像系统控制器计算机101时、响应于(或正在准备)状态转变或以特定状态操作时周期性地应用一个或多个错误条件检查例程。在一些实现方式中，成像传感器108配备有一个或多个被配置成用于其它类型的错误条件检测的额外内部传感器。例如，图9示出了基于由气压传感器135检测到的成像传感器外壳109内的气压来检测由于对外壳的突然冲击或患者咬合外壳而导致对成像传感器外壳109的潜在损坏的方法。
在图10的实例中，成像系统100监测气压传感器135的输出(框1001)。因为气压将由于温度变化而自然变化，所以成像系统100确定温度补偿的压力阈值(框1003)，并将检测到的气压与补偿的阈值进行比较(框1005)。如果检测到的气压保持低于补偿的阈值，则成像系统100继续其操作(框1007)。然而，高于补偿的阈值的气压可能由成像传感器外壳109的咬合或其它潜在的损坏冲击引起。因此，响应于检测到高于补偿的阈值的气压(框1005)，成像系统100将在成像系统控制器计算机101的图形用户界面上向用户输出“潜在压力损坏”通知(框909)。在一些实现方式中，此通知指示用户视觉上检验成像传感器外壳109的损坏。在其它实现方式中，成像系统100被配置成响应于检测到指示潜在损坏的气压而运行自动检查例程，并且取决于自动检查例程的结果，将应用自动自校正或随其它指令向用户输出通知。
在图10的实例中，即使在检测到指示可能损坏事件的增大的气压之后，成像系统100仍然继续其操作(框1007)，并且依赖于用户确定成像传感器外壳109是否已被损坏达到应停止使用成像传感器108的程度。然而，在其它实现方式中，成像系统100可以被配置成响应于检测到可能的损坏事件而禁用成像传感器108，或者在继续操作之前采取额外的缓解动作。例如，成像系统100可以被配置成响应于检测到超过补偿阈值的气压而自动向技术支持系统传输通知，以请求对成像传感器108进行更大范围的检验或测试。在其它实现方式中，成像系统100可以被配置成响应于检测到超过补偿阈值的气压而自动启动错误条件检查例程(例如，图2A到2E中所示的一个或多个例程)。
在另外其它实现方式中，成像系统100可以应用多个气压阈值，每个气压阈值触发不同的缓解动作。例如，成像系统100可以被配置成在超过第一压力阈值时在图形用户界面上输出通知从而指示用户视觉上检验成像传感器外壳109，在超过第二(更高)压力阈值时应用图2A到2E的错误条件检查例程，并且在超过第三(最高)阈值时禁用成像传感器108直到由技术支持人员彻底检验为止。
上文所描述的系统和方法提供由成像系统100实施的方法的实例，所述方法用于检测错误条件且用于在控制成像传感器108的操作的状态之间转变。图11提供的状态图的特定实例示出上文描述的用于控制和调节成像传感器108的操作的各种方法和系统的交互。在图11的实例中，成像传感器108以三种状态中的一种状态操作：低功率状态、就绪状态和已装备状态。
当以低功率状态1101操作时，成像传感器108无法激活，即成像传感器108无法捕获图像数据，并且X射线源107无法被激活以发射X射线辐射。在一些实现方式中，当成像传感器108以低功率状态操作时，成像传感器108的其它传感器和/或逻辑部件中的一些也断开或断电。
当以就绪状态1103操作时，图像传感器阵列115断开，但在从就绪状态1103转变为已装备状态1105中可以被激活(即，操作以捕获图像数据)。在图11的实例中，成像传感器108无法从低功率状态1101直接转变为已装备状态1105。
当以已装备状态1105操作时，图像传感器阵列115接通并且将响应于用户激活或自动触发而捕获图像数据。在图11的实例中，当成像传感器108以已装备状态1105操作时并且当多维传感器123的输出指示成像传感器108与X射线源107对准时，X射线源107可以被激活以发射X射线。
当以低功率状态1101操作时，成像传感器108可以响应于检测到成像传感器108已从“存储库”303移除(例如，图4的方法)或响应于检测到超过阈值的加速度(例如，图5的方法)而转变为就绪状态1103。在图11的实例中，当以低功率状态1101操作时，成像传感器108不能直接转变为已装备状态1105。
当以就绪状态1103操作时，成像传感器108可以响应于检测到手势模式(例如，图8的方法)而转变为已装备状态1105。成像传感器108还可以响应于检测到成像传感器108置于“存储库”303中(例如，图4的方法)或响应于检测到在所定义时间段加速度等于零(例如，图5的方法)而从就绪状态1103转变为低功率状态1101。
当以已装备状态1105操作时，可以操作成像传感器108以捕获X射线图像数据。成像传感器108可以响应于检测到成像传感器108已从传感器定位器移除(例如，图7的方法)而从已装备状态1105转变为就绪状态1103。在图11的实例中，成像传感器108还可以响应于检测到成像传感器108已置于“存储库”303中(例如，图4的方法)或响应于检测到在所定义时间段加速度等于零(例如，图5的方法)而从已装备状态1105直接转变为低功率状态1101。
在实施图11的状态图的一些成像系统100中，成像系统100可以被配置成在成像传感器108从就绪状态1103转变为已装备状态1105时执行上文参考图2A到2E和图10描述的错误条件检查例程中的一个或多个。在一些实现方式中，成像系统100还在以已装备状态1105操作时周期性地或在以已装备状态1105操作的同时在捕获所定义数目个(例如，一个或多个)X射线图像之后执行这些错误条件检查例程中的一个或多个。
图11仅是可以由成像系统100实施的状态图的一个实例。在其它实现方式中，成像系统100可以实施更多的操作状态，包含一个或多个“低功率”状态、一个或多个“就绪”状态以及一个或多个“已装备”状态。在其它实现方式中，可以使用更多、更少或不同的标准来启动从一个操作状态到另一个操作状态的转变。
另外，上文所论述的实例描述“成像系统100”监测来自成像传感器108的传感器部件的输出且确定是否启动状态转变。因此，在各种不同的实施例中，可以由包含在成像系统100中的各种处理器或以通信方式联接到成像系统100的其它处理系统中的一个或多个执行这些和其它方法。例如，在一些实现方式中，通过成像系统控制器计算机101的电子处理器103执行存储在存储器105上的指令来提供用于分析传感器输出、确定何时启动状态转变以及执行错误条件检查例程的方法。然而，在其它实现方式中，通过传感器电子处理器117执行存储在传感器存储器119上的指令来提供这些方法。在另外其它实现方式中，一些方法由成像系统控制器计算机101的电子处理器103执行，而其它方法由传感器电子处理器117执行，或者通过在传感器电子处理器117以及成像系统控制器计算机101的电子处理器103两者上执行的指令来协作执行方法。
最后，尽管附图所示并且在以上实例中论述的若干方法被描述为“子例程”，但在其它实现方式中，这些方法中的一个或多个可以实施为循环过程。例如，图2B、2C、2D、2E、4、5和10中所示的单独方法中的一个或多个可以实施为过程，所述过程在每次迭代完成时或在所定义时间延迟之后连续地重复执行。此外，在一些实施方式中，可以实施多个独立循环过程以并行执行为单独的独立循环。
因此，本发明尤其提供成像系统，其被配置成基于来自集成到成像传感器外壳中的传感器部件的输出而使成像传感器在包含低功率状态的多个操作状态之间转变。在所附权利要求书中阐述本发明的各种特征和优点。

Claims (24)

1.一种成像系统，其包括：
包含外壳的口腔内成像传感器，
至少部分地容纳在所述外壳内的图像感测部件，
至少部分地容纳在所述外壳内的多维传感器，所述多维传感器包含三维加速计、三维陀螺仪和三维磁力计；以及
电子处理器，所述电子处理器被配置成执行一个或多个错误条件检查例程以基于从所述多维传感器接收的输出来确定是否存在错误条件。
2.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述电子处理器进一步被配置成使所述成像系统经由用户界面输出指示所述电子处理器检测到的所述错误条件的通知，其中，所述通知包含用于缓解检测到的错误条件的指令。
3.根据权利要求2所述的成像系统，其中，所述电子处理器被配置成使所述成像系统通过在图形用户界面上显示基于文本的通知来输出指示所述错误条件的所述通知。
4.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述电子处理器被配置成通过以下步骤执行所述一个或多个错误条件检查例程
基于来自所述多维传感器的电压监测电路的输出检测所述口腔内成像传感器的电压，以及
当检测到的电压超过第一电压阈值或低于第二电压阈值时，确定存在错误条件，所述第二电压阈值低于所述第一电压阈值。
5.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述电子处理器被配置成通过以下步骤执行所述一个或多个错误条件检查例程
基于来自所述多维传感器的电流监测电路的输出检测所述口腔内成像传感器的电流，以及
当所述电流超过第一电流阈值或低于第二电流阈值时，确定存在错误条件，所述第二电流阈值低于所述第一电流阈值。
6.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述电子处理器被配置成通过以下步骤执行所述一个或多个错误条件检查例程
基于来自所述多维传感器的电压/电流监测电路的输出确定是否存在电压错误条件；
基于来自所述多维传感器的所述电压/电流监测电路的输出确定是否存在电流错误条件；以及
基于来自所述多维传感器的温度传感器的输出确定是否存在温度错误条件。
7.根据权利要求6所述的成像系统，其中，所述电子处理器进一步被配置成通过以下步骤执行所述一个或多个错误条件检查例程
依序执行以下动作：确定是否存在所述电压错误条件、确定是否存在所述电流错误条件，以及确定是否存在所述温度错误条件，
其中，所述电子处理器仅在确定不存在所述电压错误条件之后执行确定是否存在所述电流错误条件的动作，并且
其中，所述电子处理器仅在确定所述电压错误条件和所述电流错误条件均不存在之后执行确定是否存在所述温度错误条件的动作。
8.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述电子处理器被配置成响应于所述口腔内成像传感器选择性地联接到成像系统控制器计算机而执行所述一个或多个错误条件检查例程。
9.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述电子处理器进一步被配置成使用所述图像感测部件捕获多个图像，并且响应于由所述图像感测部件捕获所定义数目个图像而执行所述一个或多个错误条件检查例程。
10.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述电子处理器被配置成通过以下步骤执行所述一个或多个错误条件检查例程
基于来自所述多维传感器的所述三维加速计的输出确定加速度的量值，
当所述加速度的所述量值超过加速度阈值时，确定可能的损坏影响已发生，以及
响应于确定已发生所述可能的损坏影响，使所述成像系统在图形用户界面上输出潜在的损坏影响通知，从而指示用户视觉上检验所述成像传感器。
11.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述电子处理器被配置成通过以下步骤执行所述一个或多个错误条件检查例程
基于来自气压传感器的输出确定所述外壳内的气压，
当检测到的气压超过气压阈值时，确定已发生由于所述外壳上的咬合压力引起的可能损坏，以及
响应于确定已发生由于咬合压力引起的所述可能损坏，使所述成像系统在图形用户界面上输出可能的咬合损坏通知，从而指示用户视觉上检验所述口腔内成像传感器。
12.一种操作成像系统的方法，所述成像系统包含口腔内成像传感器、口腔内成像传感器外壳、至少部分地容纳在所述口腔内成像传感器外壳内的图像感测部件，以及至少部分地容纳在所述口腔内成像传感器外壳内的多维传感器，所述多维传感器包含三维加速计、三维陀螺仪和三维磁力计，所述方法包括：
接收来自所述多维传感器的输出；以及
基于从所述多维传感器接收到的所述输出执行一个或多个错误条件检查例程以确定是否存在错误条件。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括经由用户界面输出指示所述电子处理器检测到的所述错误条件的通知，其中，所述通知包含用于缓解检测到的错误条件的指令。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，输出指示所述错误条件的所述通知包含在图形用户界面上显示基于文本的通知。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，执行所述一个或多个错误条件检查例程包含
基于来自所述多维传感器的电压监测电路的输出检测所述口腔内成像传感器的电压，以及
当检测到的电压超过第一电压阈值或低于第二电压阈值时，确定存在错误条件，所述第二电压阈值低于所述第一电压阈值。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，执行所述一个或多个错误条件检查例程包含
基于来自所述多维传感器的电流监测电路的输出检测所述口腔内成像传感器的电流，以及
当所述电流超过第一电流阈值或低于第二电流阈值时，确定存在错误条件，所述第二电流阈值低于所述第一电流阈值。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，执行所述一个或多个错误条件检查例程包含
基于来自所述多维传感器的电压/电流监测电路的输出确定是否存在电压错误条件，
基于来自所述多维传感器的所述电压/电流监测电路的输出确定是否存在电流错误条件，以及
基于来自所述多维传感器的温度传感器的输出确定是否存在温度错误条件。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，执行所述一个或多个错误条件检查例程进一步包含
依序执行以下动作：确定是否存在所述电压错误条件、确定是否存在所述电流错误条件，以及确定是否存在所述温度错误条件，
其中，所述电子处理器仅在确定不存在所述电压错误条件之后执行确定是否存在所述电流错误条件的动作，并且
其中，所述电子处理器仅在确定所述电压错误条件和所述电流错误条件均不存在之后执行确定是否存在所述温度错误条件的动作。
19.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括响应于所述口腔内成像传感器选择性地联接到成像系统控制器计算机而执行所述一个或多个错误条件检查例程。
20.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括使用所述图像感测部件捕获多个图像，并且响应于由所述图像感测部件捕获所定义数目个图像而执行所述一个或多个错误条件检查例程。
21.根据权利要求12所述的方法，其中，执行所述一个或多个错误条件检查例程包含
基于来自所述多维传感器的所述三维加速计的输出确定加速度的量值，
当所述加速度的所述量值超过加速度阈值时，确定可能的损坏影响已发生，以及
响应于确定已发生所述可能的损坏影响，使所述成像系统输出潜在的损坏影响通知。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，使所述成像系统输出所述潜在的损坏影响通知包含：使所述成像系统在图形用户界面上输出所述潜在的损坏影响通知，从而指示用户视觉上检验所述成像传感器。
23.根据权利要求12所述的方法，其中，执行所述一个或多个错误条件检查例程包含
基于来自气压传感器的输出确定所述外壳内的气压，
当检测到的气压超过气压阈值时，确定已发生由于所述外壳上的咬合压力引起的可能损坏，以及
响应于确定已发生由于咬合压力引起的所述可能损坏，使所述成像系统输出可能的咬合损坏通知。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，使所述成像系统输出所述可能的咬合损坏通知包含：使所述成像系统在图形用户界面上输出所述可能的咬合损坏通知，从而指示用户视觉上检验所述口腔内成像传感器。
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