CN110174418B - 放射线成像装置、放射线成像系统和控制该系统的方法 - Google Patents

放射线成像装置、放射线成像系统和控制该系统的方法 Download PDF

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Abstract

一种放射线成像装置、放射线成像系统和控制该系统的方法。该放射线成像装置包括：检测单元，被配置为检测发射的放射线并输出放射线图像数据；时钟控制单元，具有内部时钟，并被配置为基于内部时钟的时间信息控制驱动检测单元的定时；以及通信单元，被配置为通过网络发送和接收数据，其中，如果放射线图像数据的通信流量小于或等于阈值，则通信单元将时间信息发送到通过网络连接的控制装置，并且时钟控制单元使用作为来自控制装置的对该时间信息的回复的时间信息来校正内部时钟的时间信息。

Description

放射线成像装置、放射线成像系统和控制该系统的方法
技术领域
本发明涉及放射线成像装置、放射线成像系统和用于控制放射线成像系统的方法。
背景技术
传统上，放射线成像装置和放射线成像系统数字化从放射线生成装置发射且已穿过被检体的放射线获得的放射线图像，并对数字化的放射线图像执行图像处理以生成清晰的放射线图像的数据，这样的放射线成像装置和放射线成像系统已经商业化。
在这种放射线成像装置中，通常，二维固态图像传感器用于放射线检测器中。放射线检测器通过将发射的放射线转换为电荷量，在电容器中累积电荷，以及重复累积电荷的读出和重置操作来操作。对于不包括电子快门的图像传感器，当读出或重置电荷时，如果图像传感器被放射线照射，则与放射线成像无关的电荷叠加在放射线图像上，并且放射线图像的质量降低。
因此，对于放射线成像系统，需要使放射线成像装置中的放射线检测器的操作定时与放射线生成装置的发射定时同步。
日本专利公开No.2010-81960公开了一种放射线成像系统，其包括具有第一时钟的放射线源控制装置和具有第二时钟的放射线成像装置，该第二时钟通过时间信息的通信与第一时钟同步。
然而，利用日本专利公开No.2010-81960中公开的配置，在正捕获运动图像的同时传送图像数据，因此在一些情况下不周期性地执行时间同步。此外，即使执行时间同步，在一定时的时间同步的通信流量也被添加到此时间点正在被缓冲的通信流量的末尾，因此延迟了时间同步的处理，并且可能在放射线源控制装置和放射线成像装置之间发生时滞。
本发明提供一种即使在正捕获运动图像的同时传送图像数据的情况下也能够以更高精度执行时间同步的放射线成像技术。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种放射线成像装置，所述放射线成像装置包括：检测单元，被配置为检测发射的放射线并输出放射线图像数据；时钟控制单元，具有内部时钟，并被配置为基于内部时钟的时间信息控制驱动检测单元的定时；以及通信单元，被配置为通过网络发送和接收数据，其中，如果放射线图像数据的通信流量小于或等于阈值，则通信单元将时间信息发送到通过网络连接的控制装置，并且时钟控制单元使用作为来自控制装置的对该时间信息的回复的时间信息来校正内部时钟的时间信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种放射线成像系统，所述放射线成像系统包括放射线成像装置和被配置为控制放射线成像装置的控制装置，其中，放射线成像装置包括：检测单元，被配置为检测发射的放射线并输出放射线图像数据；时钟控制单元，具有内部时钟，并被配置为基于内部时钟的时间信息控制驱动检测单元的定时；以及通信单元，被配置为通过网络发送和接收数据，其中，如果放射线图像数据的通信流量小于或等于阈值，则通信单元将时间信息发送到通过网络连接的控制装置，并且时钟控制单元使用作为来自控制装置的对该时间信息的回复的时间信息来校正内部时钟的时间信息。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于控制放射线成像系统的方法，所述放射线成像系统包括放射线成像装置和被配置为控制放射线成像装置的控制装置，所述方法包括：使用检测单元检测发射的放射线并输出放射线图像数据；在具有内部时钟的时钟控制单元中，基于内部时钟的时间信息控制驱动检测单元的定时；如果放射线图像数据的通信流量小于或低于阈值，则通信单元将时间信息发送到通过网络连接的控制装置，并且使用作为来自控制装置的对该时间信息的回复的时间信息来校正内部时钟的时间信息。
根据本发明，可以提供一种能够以更高精度执行时间同步的放射线成像技术。
根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是示出根据实施例的放射线成像系统的配置示例的图。
图2是示出根据实施例的用于在装置之间同步时间信息的过程的图。
图3是示出第一实施例的放射线成像装置中的通信处理的图。
图4是示意性地示出分组从图像通信单元和时间同步通信单元发送到发送缓冲器的图。
图5是示出第一实施例中的用于发送时间同步分组的处理的流程的图。
图6是示出第二实施例的放射线成像装置中的通信处理的图。
图7是示出第二实施例中的用于发送时间同步分组的处理的流程的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。然而，在该实施例中描述的组成元件仅仅是示例，并且不受以下各个实施例的限制。注意，除了X射线之外，放射线还包括α射线、β射线、γ射线和各种粒子射线。
第一实施例
图1是示出根据本发明的实施例的放射线成像系统100的配置示例的图。根据本实施例的放射线成像系统100包括：放射线生成装置110，被配置为发射放射线；照射控制装置120，被配置为控制由放射线生成装置110发射的放射线；放射线成像装置101，具有被配置为检测发射的放射线并输出放射线图像数据的检测单元107；以及系统控制装置130，被配置为控制放射线成像系统100的整体操作。
这里，放射线成像装置101包括：时钟控制单元106，被配置为基于内部时钟的时间信息控制用于驱动检测单元107的定时；以及通信单元(无线通信单元103，有线通信单元104和网络接口304)，被配置为经由网络发送和接收数据。如果放射线图像数据的通信流量(也称为诸如间隙时间段的通信间隔或通信负载)处于阈值或更低，则通信单元向经由网络连接的照射控制装置120发送时间信息(例如，时间同步分组)，并且，时钟控制单元106使用作为来自照射控制装置120的对时间信息的回复的时间信息来校正内部时钟的时间信息。
在本实施例中，放射线成像装置101基于图像通信调度来确定通信单元中的放射线图像数据的通信流量是否处于阈值或更低。例如，放射线成像装置101基于图像通信调度来确定从图像数据分组的通信结束时到下一图像数据分组的通信开始时是否存在可以将时间同步分组发送到发送缓冲器的间隙时间段，并基于确定结果来生成时间同步分组。如果存在间隙时间段，则放射线成像装置101基于确定结果来生成时间同步分组。在下文中，将描述实施例的具体配置。
在放射线成像系统100中，放射线成像装置101、照射控制装置120和系统控制装置130经由无线或有线通信网络彼此连接，并且能够在彼此之间发送和接收信息。通信网络包括无线LAN接入点(AP)113和集线器(HUB)114，并且信息被配置为能够在经由通信网络连接的装置之间以消息的形式发送和接收。
放射线成像装置101、照射控制装置120和系统控制装置130确定彼此之间的连接状态，并且被配置为当建立有线连接时能够自动切换到有线通信。注意，尽管描述了允许使用无线通信方法和有线通信方法两者进行通信的配置作为放射线成像系统100的配置，但是放射线成像系统100的配置不限于此，并且系统可以是使用任何一种通信方法构建。
相反，放射线生成装置110和照射控制装置120在不使用通信网络的情况下彼此直接电连接，因此信息不被转换为消息的形式，而是直接将信息作为电信号在放射线生成装置110和照射控制装置120之间发送。注意，虽然电气直接连接高度可靠并因此被有利地使用，但是可以使用通信网络连接放射线生成装置110和照射控制装置120。
这里，放射线生成装置110是被配置为基于由照射控制装置120执行的照射控制来用放射线照射被检体112的装置。放射线生成装置110具有管灯泡和用于发射放射线的光阑机构。放射线生成装置110由照射控制装置120控制，并且使用来自照射控制装置120的信号(照射控制信号)以预定的管电压和预定的管电流发射脉冲或连续的放射线111。从放射线生成装置110发射的放射线111由与照射定时同步的放射线成像装置101成像。
放射线成像装置101是被配置为基于已经穿过被检体112的放射线来执行放射线成像并且获取作为捕获图像的放射线图像的装置。放射线成像装置101包括检测单元107和成像控制单元102，在检测单元107中，将放射线转换为电信号的像素被二维布置。
检测单元107具有这样的配置，其中每个包括诸如TFT的开关元件和光电转换元件的像素被二维地布置(例如，二维阵列形式)，并且，在每个光电转换元件上提供被配置为将放射线转换为可见光的荧光体。入射在检测单元107上的放射线被荧光体转换成可见光，转换后的可见光入射到每个像素的光电转换元件上，并且生成与可见光相对应的电荷(电信号)作为每个光电转换元件中的放射线图像数据。
成像控制单元102执行与驱动和控制检测单元107有关的处理，对捕获的放射线图像的数据的各种图像处理，保存放射线图像数据，确定放射线图像数据被传送的定时，传送和控制放射线图像数据等。
成像控制单元102包括驱动控制单元105、时钟控制单元106、信号控制单元108和通信控制单元116。驱动控制单元105驱动和控制检测单元107。时钟控制单元106保持内部时钟，根据照射控制装置120校正内部时钟的时间，并基于内部时钟的时间信息控制检测单元107被驱动的定时。
信号控制单元108执行对从检测单元107获取的放射线图像数据的各种图像处理，以及与保存放射线图像数据、确定放射线图像数据被传送的定时、传送和控制放射线图像数据等有关的处理。通信控制单元116连接到无线通信单元103和有线通信单元104，并控制每个通信单元的通信。
由成像控制单元102处理的放射线图像数据被传送到系统控制装置130，并在系统控制装置130中进行图像处理。系统控制装置130使用无线通信单元103或有线通信单元104在通信控制单元116的通信控制下发送和接收信号。此外，存在利用直接连接到系统控制装置130的放射线成像装置101以及直接连接到照射控制装置120的系统控制装置130发送和接收信号的情况。
操作者可以使用连接到系统控制装置130的操作装置和显示设备(未示出)来设置执行成像所需的条件，并且操作装置能够输出用于发射放射线的信息。照射控制装置120控制由放射线生成装置110发射的放射线。从操作装置输出的信息由照射控制装置120处理，并且，由于曝光按钮115被按下，放射线生成装置110基于照射控制装置120的控制而发射放射线。曝光按钮115用于控制静止图像捕获或荧光透视成像的照射定时或照射时段。
基于从曝光按钮115输入的信号或经由有线通信单元121从系统控制装置130输入的信号来控制照射控制装置120。照射控制装置120具有有线通信单元121、时钟控制单元122和照射脉冲生成单元123。
照射控制装置120的时钟控制单元122保持时间信息，并且该时间信息用于同步控制放射线成像装置101的检测单元107被驱动的定时和从放射线成像装置101发射放射线的定时。放射线脉冲发生单元123基于时钟控制单元122的时间信息生成用于控制放射线发射定时的信号(照射控制信号)，并将生成的信号输出到放射线生成装置110。
系统控制装置130是被配置为控制放射线成像系统100的整体操作的装置，并且能够对放射线图像数据执行图像处理，执行与收集和显示捕获的图像有关的控制，接受成像命令，并登记成像信息。
系统控制装置130连接到例如由LAN(局域网)等构成的网络140。另外，作为放射线信息系统的RIS(放射线信息系统)141(RIS终端)，作为图像存储通信系统的PACS(图像存档和通信系统)142(PACS终端)，观察器终端143和打印机144连接到网络140。
系统控制装置130与RIS终端141和PACS终端142之间的相互通信可以通过网络140进行，并且可以交换命令以捕获放射线图像、包括患者信息(被检体信息)的成像信息、以及捕获的图像数据。
RIS终端141是连接到放射线成像系统100的操作终端，并且构成放射科中的信息系统。例如，该信息系统是集中管理添加到放射线图像或检查命令的信息的信息管理系统。附加信息包括检查信息，该检查信息包括检查ID或接收编号。操作者可以通过RIS终端141输入检查命令(检查指令)，并根据该检查命令使用放射线成像系统100进行成像。在本实施例中，输入检查命令存储在RIS终端141中并由其管理，但也可以存储在连接到RIS终端141和放射线成像系统100的服务器(未示出)中并由其管理。注意，输入检查命令也可以被存储在放射线成像系统100中并由其管理。
PACS终端142存储和管理由放射线成像系统100捕获的图像。即，PACS终端142用作被配置为管理捕获图像的图像管理系统的一部分。观察器终端143能够显示和输出存储在PACS终端142中的放射线图像。打印机144能够将存储在PACS终端142中的放射线图像输出到诸如胶片的介质。操作者基于包括经由RIS终端141输入的多条检查信息的检查命令，使用放射线成像系统100捕获放射线图像。
检查信息包括成像协议信息。成像协议包括在成像或图像处理中使用的参数信息或成像执行信息，以及诸如传感器的类型或成像取向的成像环境信息。
放射线成像系统100支持捕获放射线静止图像和放射线运动图像中的至少一个，并且特别地，诸如帧速率和每帧的放射线脉冲的长度的参数被设置为用于成像运动图像的成像协议。此外，检查信息包括用于指定检查ID和诸如接收编号的检查命令的信息，以及用于指定与检查命令对应的放射线图像的信息。
当执行放射线成像时，一旦在操作者希望进行成像的定时按下曝光按钮115，就将放射线发射请求作为电信号发送到照射控制装置120。当按下曝光按钮115时，照射控制装置120生成开始成像的消息，并且在交换中，经由通信网络将消息提供给放射线成像装置101。在交换消息之后，照射控制装置120的照射脉冲生成单元123基于时钟控制单元122的时间信息生成用于控制放射线发射的定时的信号(照射控制信号)，并向放射线生成装置110输出所生成的信号。放射线生成装置110基于从照射脉冲生成单元123输出的信号(照射控制信号)发射放射线111。
另一方面，在放射线成像装置101中，在已经与照射控制装置120交换了消息之后，驱动控制单元105生成用于驱动检测单元107的驱动控制信号，并获取由检测单元107生成的放射线图像数据。放射线成像装置101中的时钟控制单元106保持时间信息，并且驱动控制单元105基于时钟控制单元106的时间信息生成驱动控制信号。驱动控制单元105控制驱动控制信号的生成，以便在驱动控制信号不与用于控制放射线发射的照射控制信号重叠的时间获取放射线图像数据。也就是说，在与放射线发射的时间跨度不同的时间跨度内控制放射线图像数据的获取。
当放射线成像系统的操作者停止按下照射按钮以停止成像时，照射控制装置120的照射脉冲生成单元123停止生成照射控制信号，生成停止成像的消息，并且在交换中，向放射线成像装置101提供消息。在已经与照射控制装置120交换消息之后，在放射线成像装置101中，驱动控制单元105停止从检测单元107获取放射线图像数据。
在上述同步操作中，在与放射线发射的时间跨度不同的时间跨度中获取放射线图像数据。为了实现该同步操作，需要设置与照射控制装置120中的时钟控制单元122和放射线成像装置101中的时钟控制单元106精确同步的时间。
图2是示出用于使放射线成像装置101中的时钟控制单元106的时间信息与照射控制装置120中的时钟控制单元122的时间信息同步的过程的图。例如，照射控制装置120中的时钟控制单元122能够作为时间服务器操作，并且如果时钟控制单元122作为时间服务器操作，则时钟控制单元122的时间信息用作放射线成像系统中的参考时间。此外，假设放射线成像装置101中的时钟控制单元106能够作为时间客户端操作，并且时钟控制单元106在时间服务器之后操作。
首先，放射线成像装置101通过有线通信单元104或无线通信单元103将时间同步发送消息(时间同步发送信息200)发送到照射控制装置120的时钟控制单元122。
此时，当放射线成像装置101的时钟控制单元106发送时间同步发送信息200时，时钟控制单元106在发送时间将时钟控制单元106的时间信息存储在时钟控制单元106中，然后发送时间同步发送信息200。例如，如果时钟控制单元106在由时钟控制单元106保持的时钟指示的时间值10254处发送时间同步发送信息200，则时钟控制单元106将时间值10254作为查询发送时间存储在内部存储器中，并发送时间同步发送消息(时间同步发送信息200)。
已经从放射线成像装置101的时钟控制单元106接收到时间同步发送消息(时间同步发送信息200)的照射控制装置120发送时间同步回复消息(时间同步回复信息201)。也就是说，与时间客户端类似，照射控制装置120的时钟控制单元122通过有线通信单元121、集线器(HUB)114或无线LAN接入点(AP)113发送时间同步回复消息(时间同步回复信息201)。
例如，当在由时钟控制单元122保持的时钟指示的时间值10254处发送时间同步回复信息201时，时钟控制单元122将时间值10254作为回复发送时间存储在时间同步回复信息201中(10254@server，“@server”表示下文中的时间服务器中的时间)并发送时间值10254。
放射线成像装置101接收从照射控制装置120发送的时间同步回复消息(时间同步回复信息201)。此时，在放射线成像装置101的时钟控制单元106的预校正时间(回复接收时间)获取回复消息(时间同步回复信息201)。例如，在图2中，时钟控制单元106在时间值10260获取时间同步回复信息201，并将获取的时间同步回复信息201作为回复接收时间存储在内部存储器中。
如果时间同步发送信息200和时间同步回复信息201的两个消息的通信所需的通信时间段(行进时间段)彼此相等，并且基于时钟控制单元106保持的时钟的时间来估计照射控制装置120发送时间同步回复信息201的时间(估计回复时间)，则估计的中继时间可以被估计为查询发送时间10254(10254@client，“@client”表示下文中的客户端中的时间”)和回复接收时间10260(10260@客户端)之间的中间时间。
也就是说，时钟控制单元106能够通过平均计算(10254+10260)/2＝10257(10257@client)来估计估计回复时间。
为了获得放射线成像装置101和照射控制装置120之间的时间延迟，时钟控制单元106(客户端)获取客户端中的估计回复时间与照射控制装置120(时间服务器)中的回复发送时间之间的差异。也就是说，当时钟控制单元106获取估计回复时间(10257@client)和回复发送时间(10254@server)之间的差值时间(时间差)时，可以看出在估计回复时间和回复发送时间之间存在时滞，并且放射线成像装置101的时间提前10257-10254＝3。时间值10257@client和时间值10254@server处于同时的校正值是-3@client。
时钟控制单元106基于所获取的时间差校正时钟控制单元106的时钟的时间值，并使时钟控制单元106的校正时间值与时钟控制单元122的时间同步。
时钟控制单元106通过从客户端的时钟控制单元106的时间信息中减去差值时间(时间差)来校正时间值，使得客户端的估计回复时间10257(10257@client)和时间服务器的回复发送时间10254(10254@server)处于同时。
也就是说，时钟控制单元106通过从时钟控制单元106的时间值(10262@client)中减去校正值(-3@client)来校正时钟的时间值。校正的时间值变为图2中的时间值(10259@client)，并且，该时间值与时钟控制单元122的时钟的时间值(10259@server)相同。
可以通过上述计算处理来计算时钟控制单元106和时钟控制单元122之间的时间差，并且时钟控制单元106基于计算出的时间差校正时钟控制单元106的时间信息。因此，放射线成像装置101和照射控制装置120进入无时滞状态(时间同步状态)。
尽管假设在照射控制装置120中的时钟控制单元122用作时间服务器并且放射线成像装置101中的时钟控制单元106用作时间客户端的情况下描述了图2中所示的示例，但是可以切换时间服务器和时间客户端。例如，时钟控制单元122可以用作时间客户端，并且时钟控制单元106可以用作时间服务器。
此外，尽管在图2所示的示例中基于将时间同步发送信息200和时间同步回复信息201组合成一组的一个查询来获取估计回复时间，并且从估计回复时间和查询发送时间之间的差值时间(时间差)确定时间的校正值(时间同步校正值)，但是，实际上，在通信时间段(行进时间段)中可能会发生波动，因此基于单个查询的时间校正值可能会偏离真实时间。
特别地，在正捕获运动图像的同时，图像数据的传送占用网络接口，因此可以延迟时间同步分组的发送。因此，如果时间同步分组被延迟并且在发送缓冲器中出现待机状态，则可能出现无法计算准确的时间差的情况，并且时钟控制单元106和时钟控制单元122之间存在时间差。因此，还可以通过进行多次查询并统计地处理与每个查询相对应地获取的时间差，来计算时间的校正值。
在根据本实施例的放射线成像系统中，诸如捕获的放射线图像数据、用于控制成像的开始和结束的交换的消息、用于同步时间的查询和回复等各种信息通过网络发送。除此之外，还包括发送预设信息的命令，报告每个装置的异常或正常的消息等。从放射线成像装置101中的有线通信单元104或无线通信单元103发送和接收这些信息。通过网络发送的这些信息通过相同的介质，但是以不同的数据通信方式(传送)。例如，与时间同步分组相比，放射线图像数据由大量数据构成，因此被分成多个图像数据分组并作为多个图像数据分组发送。
此外，从一个图像(图像数据分组)的传送结束时到传送下一个图像(图像数据分组)时，提供作为通信间隔的间隙时段(时间段)。即使图像传送处理被延迟，只要该间隙时段(时间段)没有丢失也就没有关系。另一方面，尽管用于同步时间的时间同步分组的通信由少量分组构成，但是时间同步分组的延迟导致放射线成像装置101与照射控制装置120的时钟之间的时间差估计误差，因此优选地无延迟地发送和接收分组。
在本实施例中，如果发送缓冲器包括大量数据，例如在传送图像数据的情况下，则通过预先检查用于图像数据分组的图像通信调度来控制时间同步分组通信的定时，使得时间同步分组不保留在发送缓冲器中。
在下文中，将参照图3至图5描述根据本实施例的时间同步分组发送处理。图3是示出第一实施例中的放射线成像装置101中的通信处理的框图。在以下描述中，有线通信单元104和无线通信单元103统称为网络接口304。
通信控制单元116包括图像通信单元301和时间同步通信单元302。图像通信单元301从驱动控制单元105获取图像数据，执行用于生成分组的处理(图像数据分组生成)等，并将生成的分组发送到发送缓冲器303。
时间同步通信单元302从时钟控制单元106获取时间信息，执行用于生成分组的处理(时间同步分组生成)等，并将所生成的分组发送到发送缓冲器303。发送缓冲器303临时存储从通信控制单元116接收的分组，并将分组发送到网络接口304。
图4是示意性地示出分组从图像通信单元301和时间同步通信单元302发送到发送缓冲器303的图。时间同步通信单元302预先询问何时将图像数据分组传送到图像通信单元301。时间同步通信单元302响应于该查询，获取关于与用于开始通信和结束通信的定时有关的图像通信调度的信息。这里，关于图像通信调度的信息包括与从给定图像数据分组的通信结束到下一图像数据分组的通信开始的时间段(间隙时间段)有关的信息。
图像通信单元301将图像数据分组401传送到发送缓冲器303，并且发送缓冲器303存储图像数据分组401，并将图像数据分组401连续地发送到网络接口304。
基于响应于查询从图像通信单元301获取的图像数据分组401的发送结束的定时，时间同步通信单元302在图像数据分组401从图像通信单元301到发送缓冲器303的传送结束之后立即在间隙时间段中将时间同步分组402发送到发送缓冲器303。
时间同步通信单元302周期性地向图像通信单元301进行查询，并且，如果存在其中时间同步分组402可以由时间同步通信单元302发送到发送缓冲器303的间隙时间段，则时间同步通信单元302生成时间同步分组402，并将生成的时间同步分组402传送到发送缓冲器303。
利用根据本实施例的时间同步分组通信方法，控制时间同步分组通信定时，使得预先避免时间同步分组发送定时与图像数据分组通信时段之间的重叠，并且，防止时间同步分组保留在发送缓冲器中并被延迟。
图5是示出第一实施例中的时间同步分组发送处理的流程的图。
在步骤S501中，在从时钟控制单元106接收到时间同步开始信号时，时间同步通信单元302向图像通信单元301进行关于图像通信调度的查询。时间同步通信单元302基于图像通信调度来确定从给定图像数据分组的通信结束到下一图像数据分组的通信开始的时间段是否包括可以将时间同步分组402发送到发送缓冲器303的间隙时间段，并基于确定结果控制时间同步分组402的生成。如果时间段不包括间隙时间段，则处理返回到步骤S501，时间同步通信单元302进行关于图像通信调度的查询，并确定该时间段是否包括间隙时间段。也就是说，时间同步通信单元302周期性地检查图像通信调度，并进行查询直到图像通信调度包括其中可以发送时间同步分组的间隙时间段。
在步骤S501的确定中，如果图像通信调度包括间隙时间段，则时间同步通信单元302在步骤S502中生成时间同步分组402，并且处理进入步骤S503。在步骤S503中，时间同步通信单元302将时间同步分组402发送到发送缓冲器303。
在步骤S504中，发送缓冲器303存储时间同步分组402，并将时间同步分组402发送到网络接口304。然后，时间同步分组402(时间同步发送信息200(图2))从网络接口304发送到照射控制装置120。当发送时间同步分组402时，发送时间同步分组402的时间作为查询发送时间存储在放射线成像装置101中(图2)。
在步骤S505中，照射控制装置120对时间同步分组402进行回复(时间同步发送信息200)。已经接收到时间同步发送信息200的照射控制装置120将时间同步回复消息(时间同步回复信息201)发送到放射线成像装置101。
在步骤S506中，放射线成像装置101的时钟控制单元106计算校正值并执行时间校正。
放射线成像装置101基于接收到从照射控制装置120发送的时间同步回复消息(时间同步回复信息201)的时间(回复接收时间)和在步骤S504中存储的查询发送时间来执行时间平均计算，并获取估计回复时间。
然后，基于使用放射线成像装置101的时钟控制单元106中的估计回复时间与存储在回复消息(时间同步回复信息201)中的回复发送时间之间的差计算出的时间差来校正时钟控制单元106的时间信息。因此，放射线成像装置101和照射控制装置120进入无时滞状态(时间同步状态)。
注意，还可以通过多次重复从步骤S501到步骤S505的处理流程来计算时间的校正值，以便统计地处理通过多个处理实例获取的时间差。
根据本实施例，时间同步通信单元302能够基于图像通信单元301的图像通信调度来控制时间同步分组通信定时，使得避免时间同步分组发送定时与图像数据分组通信时段之间的重叠。因此，可以防止时间同步分组保留在发送缓冲器中并被延迟。
根据本实施例，可以提供一种能够以更高的精度容易地执行时间同步并执行放射线成像的放射线成像技术。即使在正捕获运动图像的同时传送图像数据，也控制时间同步分组通信定时以避免与图像数据分组通信时段重叠，并且在放射线成像装置101和照射控制装置120之间校正时间信息中的误差，因此可以容易地以更高的精度执行时间同步并在高度精确的时间同步下执行放射成像。
第二实施例
在第一实施例中，作为时间同步通信单元302检查图像通信单元301的图像通信调度的结果，控制时间同步分组通信定时，使得避免时间同步分组发送定时与图像数据分组通信时段之间的重叠。
在本实施例中，将描述这样的配置，其中放射线成像装置101向时间同步通信单元302通知通信单元中的放射线图像数据的通信流量是否处于阈值或更低以及存储在发送缓冲器303中的图像数据分组的状态。
例如，在放射线成像装置101中，如果图像数据分组存储在用于存储数据的发送缓冲器303中，则通信单元确定通信流量超过阈值，并且放射线成像装置101不生成时间信息(时间同步分组)。另一方面，如果图像数据分组未存储在发送缓冲器303中，则通信单元确定通信流量处于阈值或更低，并且放射线成像装置101生成时间信息(时间同步分组)。在下文中，将描述该实施例的具体配置。
图6是示出第二实施例中的放射线成像装置中的通信处理的图。在放射线成像装置101中，通信控制单元116包括图像通信单元301和时间同步通信单元302。图像通信单元301从驱动控制单元105获取图像数据，执行用于生成图像数据分组401的处理等，并将所得分组发送到发送缓冲器303。此外，时间同步通信单元302从时钟控制单元106获取时间信息，执行用于生成时间同步分组402的处理等，并将所得分组发送到发送缓冲器303。
发送缓冲器303临时存储从通信控制单元116接收的分组(图像数据分组401和时间同步分组402)，并将分组发送到网络接口304。
图7是示出第二实施例中的时间同步分组发送处理的流程的图。
在步骤S701中，发送缓冲器303向时间同步通信单元302通知与图像通信单元301的通信状态。例如，发送缓冲器303向时间同步通信单元302通知发送缓冲器303是否包括图像数据分组401。发送缓冲器303以特定周期检查发送缓冲器303的通信状态，并向时间同步通信单元302通知该状态。
如果发送缓冲器303存储图像数据分组401，则处理返回到步骤S701，发送缓冲器303以特定周期检查发送缓冲器303的通信状态，并且向时间同步通信单元302通知该状态。发送缓冲器303发出关于通信状态的通知，直到图像数据分组401不包括在发送缓冲器303中。
当在步骤S701中确定发送缓冲器303不包括图像数据分组401时，处理进入步骤S702，时间同步通信单元302在步骤S702中生成时间同步分组402，并且在步骤S703中，时间同步通信单元302将时间同步分组402发送到发送缓冲器303。
在步骤S704中，发送缓冲器303存储时间同步分组402，并将时间同步分组402发送到网络接口304。然后，时间同步分组402(时间同步发送信息200(图2))从网络接口304发送到照射控制装置120。当发送时间同步分组402时，发送时间同步分组402的时间被作为查询发送时间存储在放射线成像装置101中(图2)。
在步骤S705中，照射控制装置120对时间同步分组402进行回复(时间同步发送信息200)。已经接收到时间同步发送消息200的照射控制装置120将时间同步回复消息(时间同步回复信息201)发送到放射线成像装置101。
在步骤S706中，放射线成像装置101的时钟控制单元106计算校正值并执行时间校正。
放射线成像装置101基于接收到从照射控制装置120发送的时间同步回复消息(时间同步回复信息201)的时间(回复接收时间)和在步骤S704中存储的查询发送时间来执行时间平均计算，并获取估计回复时间。
然后，基于使用放射线成像装置101的时钟控制单元106中的估计回复时间与存储在回复消息(时间同步回复信息201)中的回复发送时间之间的差计算出的时间差来校正时钟控制单元106的时间信息。因此，放射线成像装置101和照射控制装置120进入无时滞状态(时间同步状态)。
放射线成像装置101基于接收到从照射控制装置120发送的时间同步回复消息(时间同步回复信息201)的时间(回复接收时间)和在步骤S704中存储的查询发送时间来执行时间平均计算，并获取估计回复时间。然后，放射线成像装置101基于估计回复时间和放射线成像装置101的时钟控制单元106中的询问发送时间之间的差值时间段(时间差)来校正时钟控制单元106的时间信息。注意，还可以通过多次重复从步骤S701到步骤S705的处理流程来计算时间的校正值，以便统计地处理通过多个处理实例获取的时间差。
根据本实施例，时间同步通信单元302能够通过检查存储在发送缓冲器303中的图像数据分组的状态来获取从图像通信单元301到发送缓冲器303的图像数据分组的通信状态，并且时间同步通信单元302能够基于从发送缓冲器303获取的信息来控制时间同步分组通信定时，使得避免时间同步分组发送定时与图像数据分组通信时段之间的重叠。因此，可以防止时间同步分组保留在发送缓冲器中并被延迟。
根据本实施例，可以提供一种能够以更高的精度容易地执行时间同步并执行放射线成像的放射线成像技术。即使在正捕获运动图像的同时传送图像数据，也控制时间同步分组通信定时以避免与图像数据分组通信时段重叠，并且在放射线成像装置101和照射控制装置120之间校正时间信息中的误差，因此可以容易地以更高的精度执行时间同步并在高度精确的时间同步下执行放射成像。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过读出并执行记录在存储介质(其也可以被更完整地称为“非瞬态计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或包括用于执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现，以及通过由系统或装置的计算机例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或控制一个或多个电路执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独计算机或单独处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储装置、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪存设备、存储卡等中的一个或多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然针对示例性实施例描述了本发明，但是，应该理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽的解释，以便涵盖所有这类修改以及等效的结构和功能。

Claims (12)

1.一种放射线成像装置，包括：
检测单元，被配置为检测发射的放射线并输出放射线图像数据；
时钟控制单元，具有内部时钟，并被配置为基于内部时钟的时间信息来控制驱动检测单元的定时；以及
通信单元，被配置为通过网络发送和接收数据，
其中，如果放射线图像数据的通信流量小于或等于阈值，则通信单元将该时间信息发送到通过网络连接的控制装置，并且
时钟控制单元使用作为来自控制装置的对该时间信息的回复的时间信息来校正内部时钟的时间信息。
2.根据权利要求1所述的放射线成像装置，还包括：
图像通信单元，被配置为从放射线图像数据生成图像数据分组，并将生成的图像数据分组发送到发送缓冲器；以及
时间同步通信单元，被配置为从时钟控制单元获取时间信息，生成时间同步分组，并将生成的时间同步分组发送到发送缓冲器。
3.根据权利要求2所述的放射线成像装置，
其中，如果图像数据分组存储在发送缓冲器中，则确定通信单元中的通信流量超过阈值，并且时间同步通信单元不生成时间同步分组。
4.根据权利要求2所述的放射线成像装置，
其中，如果图像数据分组不存储在发送缓冲器中，则确定通信单元中的通信流量小于或等于阈值，并且时间同步通信单元生成时间同步分组。
5.根据权利要求2所述的放射线成像装置，
其中，时间同步通信单元向图像通信单元进行关于图像通信调度的查询，并且
时间同步通信单元基于图像通信调度来控制时间同步分组的生成。
6.根据权利要求5所述的放射线成像装置，
其中，时间同步通信单元基于图像通信调度来确定从图像数据分组的通信结束时到下一图像数据分组的通信开始时的时间段是否包括其中时间同步分组能够被发送到发送缓冲器的间隙时间段，并且
基于确定的结果控制时间同步分组的生成。
7.根据权利要求6所述的放射线成像装置，
其中，如果所述时间段包括间隙时间段，则时间同步通信单元基于确定结果来生成时间同步分组。
8.根据权利要求7所述的放射线成像装置，
其中，基于发送时间同步分组的时间和从控制装置接收到用于时间同步分组的时间同步回复信息的回复接收时间，时钟控制单元估计控制装置用时间同步回复信息进行回复时的估计回复时间。
9.根据权利要求8所述的放射线成像装置，
其中，控制装置发送时间同步回复信息时的回复发送时间被存储在时间同步回复信息中。
10.根据权利要求9所述的放射线成像装置，
其中，时钟控制单元从估计的回复时间和回复发送时间之间的差值时间获得时间的校正值，并且
根据所述校正值来校正内部时钟的时间信息。
11.一种放射线成像系统，包括放射线成像装置和被配置为控制放射线成像装置的控制装置，
其中，放射线成像装置包括：
检测单元，被配置为检测发射的放射线并输出放射线图像数据；
时钟控制单元，具有内部时钟，并被配置为基于内部时钟的时间信息来控制驱动检测单元的定时；以及
通信单元，被配置为通过网络发送和接收数据，
其中，如果放射线图像数据的通信流量小于或等于阈值，则通信单元将该时间信息发送到通过网络连接的控制装置，并且
时钟控制单元使用作为来自控制装置的对该时间信息的回复的时间信息来校正内部时钟的时间信息。
12.一种用于控制放射线成像系统的方法，所述放射线成像系统包括放射线成像装置和被配置为控制放射线成像装置的控制装置，所述方法包括：
使用检测单元检测发射的放射线并输出放射线图像数据；
在具有内部时钟的时钟控制单元中，基于内部时钟的时间信息来控制驱动检测单元的定时；
如果放射线图像数据的通信流量小于或等于阈值，则通信单元将该时间信息发送到通过网络连接的控制装置，以及
使用作为来自控制装置的对该时间信息的回复的时间信息来校正内部时钟的时间信息。
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