CN110192883A - 束光器的精度补偿方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种束光器的精度补偿方法、装置、系统和存储介质,该方法包括接收束光器的选定目标尺寸;根据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出对应的当前补偿值,所述关系函数根据束光器的已知目标尺寸和与所述已知目标尺寸对应的已知补偿值构建;根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。解决了X光影像工作站的目标成像区域内出现阴影导致成像效果差,只能有部分目标成像对象被显示的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及X光机束光器的测控领域,特别是指一种束光器的精度补偿方法、装置、系统和存储介质。
背景技术
束光器(又名X射线准直器、限束器)属于光纤通信光器件上用于输入输出的一个光学元件,它的作用是使光最大效率的耦合进入所需的器件中。它也是医用加速器辐射头的组成部件,对电子辐射的束光器除利用初级和次级束光器外,在辐射头下方配备电子束光器,它的主要功能是限定电子辐射的范围,以便保护靶区外的正常组织和要害器官免受照射。
X光影像工作站,又称放射工作站或放射影像工作站、X光工作站、放射医学影像工作站等,是用于连接医院影像设备并处理病历及图像信息的专业设备。
在实际的操作中,X光影像工作站的目标成像区域(即需要进行成像的区域)内会出现巨大的阴影,导致成像效果差,经常只能有部分目标成像对象被显示出来。
此外,本领域内的技术人员还在致力于寻找其它提高成像效果的技术方案。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种束光器的精度补偿方法、装置、系统和存储介质,来解决X光影像工作站的目标成像区域内出现阴影导致成像效果差,只能有部分目标成像对象被显示的技术问题。
本发明申请提供了一种束光器的精度补偿方法,该方法包括:
接收束光器的选定目标尺寸;
根据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出所述选定目标尺寸对应的当前补偿值;
根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。
可见,通过所述关系函数已经计算出与X光影像工作站的目标成像区域相匹配的补偿值。通过对束光器打开尺寸的补偿使在目标成像区域内的阴影消失,从而改善成像效果。同时,也能使成像对象全部显示出来。
在一个实施方式中,所述关系函数为:
ω=kx*x+dx,
上式中,x为目标尺寸,ω为补偿值,xn,n=0,1,2,3与ωn,n=0,1,2,3分别为所述关系函数上四个已知点的已知所述目标尺寸和与所述已知目标尺寸对应的所述已知补偿值,且有x3≤x2≤x1≤x0。
提供了一种具体的所述关系函数和其构建方式,通过已知点的已知量构建分段一次函数。该种构建方式简单准确。另外,随着已知点的增加会越来越精确的描绘出目标尺寸和补偿值的对应关系。
在一个实施方式中,所述根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸包括:
根据公式y=xp+ωp计算得到所述实际尺寸,其中,xp为所述选定目标尺寸,ωp为通过所述关系函数计算得到的与所述选定目标尺寸对应的所述当前补偿值,y为补偿后束光器应打开的所述实际尺寸。
具体描述了如何根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,从而得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。
在一个实施方式中,该方法进一步包括:
根据公式判断所述当前补偿值是否有效,在所述公式成立的情况下,所述当前补偿值有效,在所述公式不成立的情况下,所述当前补偿值无效。
根据上述方法验证所述关系函数的单调性,以此来确认通过所述关系函数计算出的所述当前补偿值是否有效。如果计算无效取消补偿,设备按照未补偿的方式进行运行。
在一实施方式中,该方法还包括:
接收束光器打开的实时实际尺寸yi;
根据函数计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi。
根据上述方法获得所述实时目标尺寸xi在X光影像工作站上进行实时显示,让操作人员获得实时光束器的开打尺寸信息。
本申请还提供了一种束光器的精度补偿装置,包括一X光控制单元,所述X光控制单元进一步包括:
一X光控制单元接收模块,用于接收束光器的选定目标尺寸;
一X光控制单元计算模块,用于根据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出所述选定目标尺寸对应的当前补偿值;
一X光控制单元补偿模块,用于根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。
可见,通过所述关系函数已经计算出与X光影像工作站的目标成像区域相匹配的补偿值。通过对束光器打开尺寸的补偿使在目标成像区域内的阴影消失,从而改善成像效果。同时,也能使成像对象全部显示出来。
在一实施方式中,所述X光控制单元计算模块,用于计算所述当前补偿值的关系函数为:
ω=kx*x+dx,
上式中,x为目标尺寸,ω为补偿值,xn,n=0,1,2,3与ωn,n=0,1,2,3分别为所述关系函数上四个已知点的已知所述目标尺寸和与所述已知目标尺寸对应的所述已知补偿值,且有x3≤x2≤x1≤x0。
提供了一种具体的所述关系函数和其构建方式,通过已知点的已知量构建分段一次函数。该种构建方式简单准确。另外,随着已知点的增加会越来越精确的描绘出目标尺寸和补偿值的对应关系。
在一实施方式中,所述X光控制单元计算模块,还用于根据公式y=xp+ωp计算得到所述实际目标尺寸,其中,xp为所述选定目标尺寸,ωp为通过所述关系函数计算得到的与所述选定目标尺寸对应的所述当前补偿值,y为补偿后束光器应打开的所述实际尺寸。
具体描述如何根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,从而得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。
在一实施方式中,所述X光控制单元进一步包括:
一X光控制单元判断模块,用于根据公式判断所述当前补偿值是否有效,在所述公式成立的情况下,所述当前补偿值有效,在所述公式不成立的情况下,所述当前补偿值无效。
根据上述方法验证所述关系函数的单调性,以此来确认通过所述关系函数计算出的所述当前补偿值是否有效。如果计算无效取消补偿,设备按照未补偿的方式进行运行。
在一实施方式中,所述X光控制单元接收模块,还用于接收束光器打开的实时实际尺寸yi;所述X光控制单元计算模块,还用于根据函数计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi。
根据上述方法获得所述实时目标尺寸xi在X光影像工作站上进行实时显示,让操作人员获得实时光束器的开打尺寸信息。
本发明申请还提供了一种束光器的精度补偿系统,包括:
一X光控制单元,用于接收束光器的选定目标尺寸;据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出对应的当前补偿值;根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸;
一束光器控制单元,用于接收所述实际尺寸后调节束光器的约束孔,使所述约束孔打开到所述实际尺寸;还用于将束光器打开的实时实际尺寸yi发送至所述X光控制单元,以使所述X光控制单元计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi,并将所述实时目标尺寸xi发送至X光影像工作站;
所述X光影像工作站,用于接收所述实时目标尺寸xi后予以显示。
可见,通过所述关系函数已经计算出与X光影像工作站的目标成像区域相匹配的补偿值。通过对束光器打开尺寸的补偿使在目标成像区域内的阴影消失,从而改善成像效果。同时,也能使成像对象全部显示出来。
在一实施方式中,本发明还提供了一种束光器的精度补偿装置,所述装置包括:处理器和存储器;
所述存储器中存储有可被所述处理器执行的应用程序,用于使得所述处理器执行如上任一项所述的束光器的精度补偿方法的步骤。
因此,本发明实施方式还实现了一种基于处理器和存储器架构的束光器的精度补偿装置,处理器可以执行如上任一项束光器的精度补偿方法的步骤。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读指令用于执行如上任一项所述束光器的精度补偿方法的步骤。
因此,本发明实施方式还实现了一种计算机可读存储介质,存储于计算机可读存储介质中的计算机可读指令可以执行束光器的精度补偿方法的步骤。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例,使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点,附图中:
图1为本发明现有技术中成像效果示意图;
图2为本发明对现有技术进行束光器补偿后的成像效果示意图;
图3为本发明实施例中束光器的精度补偿方法的示例性流程图;
图4为本发明实施例中关系函数的分段一次函数图像示意图;
图5为本发明另一实施例中束光器的精度补偿方法的示例性流程图;
图6为本发明束光器的精度补偿装置的示例性结构图;
图7为本发明束光器的精度补偿方法的示例性时序图;
图8为本发明另一实施例中束光器的精度补偿方法的示例性时序图;
图9为本发明另一实施例中束光器的精度补偿装置的示例性结构图;
其中,附图标记如下:
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施方式,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明,并不用于限定本发明的保护范围。
为了描述上的简洁和直观,下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显,本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案,一些实施方式没有进行细致地描述,而是仅给出了框架。下文中,“包括”是指“包括但不限于”,“根据……”是指“至少根据……,但不限于仅根据……”。
图1为本发明现有技术中成像效果示意图,如图1所示,申请人发现由于束光器的系统累积偏差,导致X光影像工作站的目标成像区域与束光器打开的尺寸不匹配,致使X光影像工作站的目标成像区域内存在阴影,以至于在目标成像区域中检测对象有部分区域被阴影遮挡,且只能有部分影像显示在成像后的图像中,影响了成像效果。在现有技术中,除了通过对束光器进行SID和SFD的重新调整没有其他的方式来解决该问题。其中,SID为Source Image Distance,即指发光源(X光发生器)和影像接收器之间的距离。SFD为SourceFilm Distance,即指发光源到collimator(束光器)的距离。即使采用上述方式,也只能进行小范围的调整。当X光影像工作站的目标成像区域与束光器打开的尺寸偏差比较大时,采用调整SID和SFD的方法进行大幅度调整会引来其他的技术问题,比如超出有效范围等。所述目标成像区域的尺寸范围即为所述目标尺寸,同时所述目标尺寸也对应束光器在理想状态下打开的尺寸。事实上,所述目标尺寸是曝光时目标成像区域尺寸范围的集合。比如,所述目标成像区域的尺寸范围为0至10厘米,那么所述目标尺寸即为0至10厘米的数值集合。
另外,当束光器打开尺寸的偏差比较大时,采用对SID和SFD调整仅仅可以提高特定某一具体位置目标尺寸的精度,但不能满足所有位置目标尺寸的匹配要求。举个例子,当约束孔移动变小时,束光器打开尺寸的偏差将逐渐变大。所以,一个具体明确的SID和SFD可以在大尺寸图像上获得比较好的成像效果。但是由于偏差值为一变动值,因此很难在小尺寸图像上获得比较好的成像效果。在本发明申请的实施例中,提供了一种束光器的精度补偿方法,在其具体操作中,通过测绘得到X光影像工作站的某个具体目标尺寸和与该具体目标尺寸对应的束光器打开的实际尺寸,二者之差即为补偿值。以上述方法获取多个具体目标尺寸和与其对应的补偿值,并构建所述目标尺寸和与其对应补偿值的关系函数,通过所述关系函数计算不同选定目标尺寸(即当前X光影像工作站目标成像区域尺寸)的对应补偿值,再根据对应的所述补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿得到束光器应打开的所述实际尺寸,最终将束光器打开到所述实际尺寸用于之后的成像。如图2为本发明对现有技术进行束光器补偿后的成像效果示意图,其中图2只对束光器的打开尺寸进行了补偿,其他的技术参数均与图1中进行成像时的技术参数相同。在图2与图1相比之下,可以看到图1中的阴影在图2中明显消退。上述所述选定目标尺寸是指在所述目标尺寸数值集合下用于某次曝光成像时的具体选定尺寸。一方面用于确定曝光时的具体尺寸值,另一方面所述选定目标尺寸也代表了在理想状态下束光器打开的匹配尺寸。
另外,所述补偿值也是对应每个所述目标尺寸数值的集合,利用所述目标尺寸和所述补偿值的数值集合与其之间的对应关系就可以构建所述关系函数,并不限于下述举例说明的通过(如通过测量采集的)已知某几个具体目标尺寸和其对应的补偿值进行构建。
本申请的补偿方法并不只限于圆形约束孔,比如一对相对运动的约束片,约束片的运动能够使可透射线区域变成长条形。目前,束光器中主要使用圆形约束孔和长条形约束片两种。另外,还有其他形状的束光器,比如,使用两组约束片可以形成一个长方形可透射线区域。无论哪种方式,只要找到目标尺寸和补偿值的函数关系都能够用本申请的补偿方法进行补偿。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图3为本发明实施例中束光器的精度补偿方法的示例性流程图。如图3所示,提供了一种束光器的精度补偿方法,该方法包括如下步骤:
步骤102,接收束光器的选定目标尺寸。其中,所述选定目标尺寸是操作人员令束光器在未经过补偿时应打开的所需尺寸,该尺寸在理想状态下可以和X光影像工作站的目标成像区域相匹配,但由于上述的系统累积偏差等原因使二者在实际应用中并不匹配,这也是在成像中产生阴影的主要原因。
步骤104,根据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出对应的当前补偿值。所述关系函数根据束光器的已知目标尺寸和与所述已知目标尺寸对应的已知补偿值构建。一般来说,本申请采用所述已知目标尺寸和与其对应的已知补偿值构建二维坐标系下的一次函数。所以,理论上只需知道两个对应的所述已知目标尺寸和与其对应的已知补偿值就可以构建出一次函数。但是为了更加准确的描述参数的变化可以测绘多个一次函数上的所述已知目标尺寸和与其对应的已知补偿值并在此基础上构建分段一次函数,以使所述关系函数可以更加准确的进行表达。本领域技术人员可以看出,在此只是对所述关系函数的构建进行示范性的举例说明,本发明并不只限于构建二维坐标系下的一次函数。简言之,所述已知目标尺寸和已知补偿值就是所述关系函数中明确对应关系的某个已知点,包括已经确定对应关系和数值大小的某个所述目标尺寸和与其对应的补偿值。
步骤106,根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸,根据所述的实际尺寸来进行所述束光器的补偿控制。所述实际尺寸是指在补偿后束光器应打开的实际大小尺寸数值。
在另一可选实施例中,在图3所示的束光器的精度补偿方法基础上,进一步的对所述关系函数进行公开。其中,所述的关系函数为:
ω=kx*x+dx,
上式中,x为目标尺寸,ω为补偿值,xn,n=0,1,2,3与ωn,n=0,1,2,3分别为所述关系函数上四个已知点的已知目标尺寸和与所述已知目标尺寸对应的已知补偿值,且有x3≤x2≤x1≤x0。
图4为本发明实施例中关系函数的分段一次函数图像示意图。如图3和图4所示,本实施例中对于上述四个所述关系函数中的已知点,x0为X光影像工作站目标成像区域全屏状态下的目标尺寸,也是X光影像工作站最大的所述目标尺寸。x3为X光影像工作站目标成像区域打开的最小所述目标尺寸。采用该种方式进行测绘的原因在于这种取值方法可以覆盖所述目标尺寸的全部数值,位于x0和x3之间的x1和x2是两个可以进行测绘并且能够得到准确补偿值的中间点。然后,根据这四个已知目标尺寸和测绘出对应的所述补偿值来构建所述关系函数,上述的所述关系函数很显然是一组分段函数,在所述已知目标尺寸之间的不同区间内具有不同的一次函数用于所述补偿值的计算,也使得计算得到的所述补偿值更加准确,当然本发明的所述已知目标尺寸取值不限于该种方式。事实上,越多的所述已知目标尺寸拟合出的所述关系函数则越能准确的描述并计算出与所述目标尺寸对应的所述补偿值。
在另一可选实施例中,在图3所示的方法上进一步对其中的步骤106进行进一步的限定,包括:根据公式y=xp+ωp计算获得所述的实际尺寸,其中,xp为所述选定目标尺寸,ωp为通过所述关系函数计算得到的与所述选定目标尺寸对应的所述当前补偿值,y为补偿后束光器应打开的所述实际尺寸。
在具体实施方式中,首先设定一个所述选定目标尺寸xp,此处的所述选定目标尺寸xp是一个确定的尺寸数值,然后计算根据上述步骤得到所述当前补偿值ωp,将二者相加后即得到了束光器应打开的所述实际尺寸。当所述当前补偿值ωp为正值时,所述选定目标尺寸相应增大得到所述实际尺寸。当所述当前补偿值ωp为负值时,所述选定目标尺寸相应减小得到所述实际尺寸。实践中,约束孔可以具有规则或不规则的任意形状,包括但不限于,圆形或矩形区域。当约束孔呈圆形孔径时,前述尺寸可以是该圆形孔径的直径(即一个度量参数);当约束孔呈矩形时,前述尺寸可以是矩形区域的长宽值(即两个度量参数),换言之,可以利用前述公式y=xp+ωp分别对长和宽通过同样的补偿方法分别进行补偿。以此类推,对约束孔尺寸有多个度量参数的情况(如约束孔呈不规则形状),可以利用本文介绍的原理对多个参数分别进行补偿。在变化实施方式中,还可以利用前述原理调节约束孔的角度。
另外,由上述描述可以推导得到,如果在分段的所述关系函数中kx=0,dx=0,那么,此时ωp为零,于是所述关系函数就变为y=x,该关系式是没有相加补偿值时所述关系函数的原始关系式。意味着,在没有相加补偿值时,所述选定目标尺寸等于束光器应打开的所述实际尺寸。
在另一可选实施例中,基于上述的所述函数关系式,该方法进一步包括:
根据公式判断所述当前补偿值是否有效,在所述公式成立的情况下,所述当前补偿值有效,在所述公式不成立的情况下,所述当前补偿值无效。
在上述的实施例中需要对所述关系函数的单调性进行验证。以确保在所述关系函数中所述目标尺寸的区间上不会出现所述补偿值的拐点,进而导致所述补偿值的计算错误。也就是说,在增大所述选定目标尺寸的数值时,所述实际尺寸也应当增大。否则,束光器将无法正常得到补偿。
具体的证明过程如下:
根据y'=f'(x)=((kx+1)*x+dx)'>0,对y的函数表达式进行一阶求导使其大于零,可以得到kx>-1。因此,y应当总大于或者等于零。束光器为圆形约束孔时,y是指该约束孔的直径。对于束光器为长条形时,y是指一对挡板之间的距离。当完全遮挡时距离为零。
由于y=f(x)必须是一个单调增函数,通过ymin=f(x3)=(k2+1)*x3+d2≥0和上式的kx>-1得到通过该函数可以验证所述补偿值的单调性,进而确定其补偿操作的可行性。
图5为本发明另一实施例中束光器的精度补偿方法的示例性流程图。如图5所示,在本实施例中基于图3所示的步骤102至步骤106的基础上,该方法进一步包括:
步骤202,接收束光器打开的实时实际尺寸yi。
步骤204,根据函数计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi。实际上,所述实时目标尺寸xi就是在理想状态下束光器应打开的尺寸。获取所述实时目标尺寸xi的目的是使操作人员在不受补偿值干扰的条件下,以所需的实际目标尺寸进行控制和操作。其中,所述实时实际尺寸yi是在束光器不断打开时的一个动态实际打开尺寸数值,而所述实时目标尺寸xi则是在理想状态下(即不补偿状态下)的一个动态打开尺寸数值。
另外,根据原始关系式y=x和所述补偿值公式y=(kx+1)*x+dx,进一步的可以得到一个束光器打开的最大所述实际尺寸,利用该最大的所述实际尺寸进行系统设计。
其表达式的推导公式为Δy=(kx+1)*x+dx-x=kxx+dx=ω,考虑到所述对应函数为单调函数,所以在多数条件下束光器打开的最大变化值为
以上对本发明实施例中束光器的精度补偿方法进行了详细描述,下面再对应用上述方法的一种束光器的精度补偿装置进行详细描述。
图6为本发明束光器的精度补偿装置的示例性结构图。如图6所示,该束光器的精度补偿装置可包括一X光控制单元301,所述X光控制单元301进一步包括一X光控制单元接收模块302、一X光控制单元计算模块303和一X光控制单元补偿模块304。
其中,X光控制单元接收模块302,用于接收束光器的选定目标尺寸;
X光控制单元计算模块303,用于根据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出所述选定目标尺寸对应的当前补偿值。
X光控制单元补偿模块304,根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。
在另一可选实施例中,所述X光控制单元计算模块303,用于计算所述当前补偿值的关系函数为:
ω=kx*x+dx,
上式中,x为目标尺寸,ω为补偿值,xn,n=0,1,2,3与ωn,n=0,1,2,3分别为所述关系函数上四个已知点的已知目标尺寸和与所述已知目标尺寸对应的已知补偿值,且有x3≤x2≤x1≤x0。
在另一可选实施例中,所述X光控制单元计算模块303,还用于根据公式y=xp+ωp计算获得所述的实际目标尺寸,其中,xp为所述选定目标尺寸,ωp为通过所述关系函数计算得到的与所述选定目标尺对应的所述当前补偿值,y为补偿后束光器应打开的所述实际尺寸。
在一可选实施例中,所述X光控制单元进一步包括:
X光控制单元判断模块304,用于在所述根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸的步骤前,根据公式判断所述当前补偿值是否有效,在所述公式成立的情况下,所述当前补偿值有效,在所述公式不成立的情况下,所述当前补偿值无效。
在另一可选实施例中,所述X光控制单元接收模块302,还用于接收束光器打开的实时实际尺寸yi;
所述X光控制单元接收模块302,还用于根据函数计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi。
本领域技术人员可以理解上述实例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
需要说明的是,上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分,实际实现时,一个模块可以分由多个模块实现,多个模块的功能也可以由同一个模块实现,这些模块可以位于同一个设备中,也可以位于不同的设备中。
各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如,一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器,如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式,或是采用专用的永久性电路,或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块,可以根据成本和时间上的考虑来决定。
图7为本发明束光器的精度补偿方法的示例性时序图,如图7所示,本发明还提供了一种束光器的精度补偿系统可包括:一X光控制单元301、一束光器控制单元401和一X光影像工作站501。
一X光控制单元301,用于接收束光器201的选定目标尺寸,并据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出所述选定目标尺寸对应的当前补偿值。根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。
一束光器控制单元401,用于接收所述实际尺寸后调节束光器的约束孔,使所述约束孔打开到所述实际尺寸;将束光器打开的实时实际尺寸yi发送至所述X光控制单元,以使X光控制单元计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi,并将所述实时目标尺寸xi发送至X光影像工作站;
所述X光影像工作站501,用于接收所述实时目标尺寸xi并予以显示。其中,X光控制单元301即指XCU(X-ray Control Unit),所述束光器控制单元401,即指CCU(CollimatorControl Unit),所述X光影像工作站501即指(Image station)。
系统的工作过程和基本原理:
如图7所示,1001,所述X光控制单元301接收所述当前目标尺。
1002,所述X光控制单元301根据y=f(x)=x+ωx=(kx+1)*x+dx计算得到所述实际尺寸y。
1003,所述X光控制单元301将所述实际尺寸y发送给所述束光器控制单元401。
1004,所述束光器控制单元401控制束光器打开到所述实际尺寸y。
1005,在束光器移动的过程中,所述束光器控制单元401将实时实际尺寸yi发送至所述X光控制单元301上。
1006,所述X光控制单元301通过计算得到所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi。
1007,所述X光影像工作站501接收所述实时目标尺寸xi并予以显示。
在所述束光器完成打开时,所述实际尺寸y将与所述实时实际尺寸yi相等。
在计算所述实时目标尺寸xi功能中的反函数如下:
但是,由于kx和dx的取值取决于所述实时目标尺寸xi而并不取决于所述实时实际尺寸yi,所以不能直接从反函数中计算得到所述实时目标尺寸xi。
然而通过以上分析可以得到xi=f-1(yi)=g(yi),但如果通过设置所述实时不同目标尺寸xi的分段区间,就可以得到与不同分段区间相匹配的公式,具体公式如下:
其中,xn+1≤x≤xn,n=0,1,2。
对于一个具体的所述实时目标尺寸xi,可以根据上式匹配出对应的分段计算公式,再根据该分段计算公式计算获得最终的所述实时实际尺寸yi。
图8为本发明另一实施例中束光器的精度补偿方法的示例性时序图。
如图8所示,1008,所述X光控制单元301根据所述选定目标尺寸读取补偿值配置文件701中与所述选定目标尺寸对应的所述当前补偿值。
1009,所述X光控制单元301计算斜率kx。
1010,所述X光控制单元301将斜率kx存储在缓存单元601中。
1011,所述X光控制单元301计算截距dx。
1012,所述X光控制单元301将截距dx存储在缓存单元601中。
1013,所述X光控制单元301通过判断所述补偿值的有效性。如果判断为无效结果,那么清除缓存单元601中的斜率kx和截距dx,并将所述斜率kx和截距dx其重置为零。然后,根据下方公式y=f(x)=x+ωx=(kx+1)*x+dx=x使系统将在不进行补偿的条件下运行。
1014,所述X光控制单元301清除所述缓存单元601中的斜率kx和截距dx。
图9为本发明另一实施例中束光器的精度补偿装置的示例性结构图。如图9所示,本申请还提供了一种束光器的精度补偿装置,所述装置包括:处理器801和存储器802;
所述存储器802中存储有可被所述处理器执行的应用程序,用于使得所述处理器801执行所述的束光器的精度补偿方法的步骤。
通过以上的实施例的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现上述实施例,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案可以全部或部分以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行上述实施例所述的方法。
本发明还提供了一种机器可读的存储介质,存储用于使一机器执行如本文所述方法的指令。具体地,可以提供配有存储介质的系统或者装置,在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外,还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中,随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作,从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。
用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.束光器的精度补偿方法,其特征在于,该方法包括:
接收束光器的选定目标尺寸;
根据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出所述选定目标尺寸对应的当前补偿值;
根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。
2.根据权利要求1所述的束光器的精度补偿方法,其特征在于,所述关系函数为:
ω=kx*x+dx,
上式中,x为目标尺寸,ω为补偿值,xn,n=0,1,2,3与ωn,n=0,1,2,3分别为所述关系函数上四个已知点的已知所述目标尺寸和与所述已知目标尺寸对应的所述已知补偿值,且有x3≤x2≤x1≤x0。
3.根据权利要求2所述的束光器的精度补偿方法,其特征在于,所述根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸包括:
根据公式y=xp+ωp计算得到所述实际尺寸,其中,xp为所述选定目标尺寸,ωp为通过所述关系函数计算得到的与所述选定目标尺寸对应的所述当前补偿值,y为补偿后束光器应打开的所述实际尺寸。
4.根据权利要求2所述的束光器的精度补偿方法,其特征在于,该方法进一步包括:
根据公式判断所述当前补偿值是否有效,在所述公式成立的情况下,所述当前补偿值有效,在所述公式不成立的情况下,所述当前补偿值无效。
5.根据权利要求2所述的束光器的精度补偿方法,其特征在于,该方法还包括:
接收束光器打开的实时实际尺寸yi;
根据函数计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi。
6.束光器的精度补偿装置,其特征在于,包括一X光控制单元,所述X光控制单元进一步包括:
一X光控制单元接收模块,用于接收束光器的选定目标尺寸;
一X光控制单元计算模块,用于根据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出所述选定目标尺寸对应的当前补偿值;
一X光控制单元补偿模块,用于根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸。
7.根据权利要求6所述的束光器的精度补偿装置,其特征在于,
所述X光控制单元计算模块,用于计算所述当前补偿值的关系函数为:
ω=kx*x+dx,
上式中,x为目标尺寸,ω为补偿值,xn,n=0,1,2,3与ωn,n=0,1,2,3分别为所述关系函数上四个已知点的已知所述目标尺寸和与所述已知目标尺寸对应的所述已知补偿值,且有x3≤x2≤x1≤x0。
8.根据权利要求7所述的束光器的精度补偿装置,其特征在于,
所述X光控制单元计算模块,还用于根据公式y=xp+ωp计算得到所述实际尺寸,其中,xp为所述的选定目标尺寸,ωp为通过所述关系函数计算得到的与所述选定目标尺寸对应的所述当前补偿值,y为补偿后束光器应打开的所述实际尺寸。
9.根据权利要求7所述的束光器的精度补偿装置,其特征在于,所述X光控制单元进一步包括:
一X光控制单元判断模块,用于根据公式判断所述当前补偿值是否有效,在所述公式成立的情况下,所述当前补偿值有效,在所述公式不成立的情况下,所述当前补偿值无效。
10.根据权利要求7所述的束光器的精度补偿装置,其特征在于,
所述X光控制单元接收模块,还用于接收束光器打开的实时实际尺寸yi;
所述X光控制单元计算模块,还用于根据函数计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi。
11.束光器的精度补偿系统,其特征在于,包括:
一X光控制单元,用于接收束光器的选定目标尺寸;根据一预先构建的目标尺寸与补偿值的关系函数计算出所述选定目标尺寸对应的当前补偿值;根据所述当前补偿值对所述选定目标尺寸进行补偿,得到补偿后束光器应打开的实际尺寸;
一束光器控制单元,用于接收所述实际尺寸后调节束光器的约束孔,使所述约束孔打开到所述实际尺寸;还用于将束光器打开的实时实际尺寸yi发送至所述X光控制单元,以使所述X光控制单元计算所述实时实际尺寸yi对应的实时目标尺寸xi,并将所述实时目标尺寸xi发送至X光影像工作站;
所述X光影像工作站,用于接收所述实时目标尺寸xi后予以显示。
12.束光器的精度补偿装置,其特征在于,所述装置包括:处理器和存储器;
所述存储器中存储有可被所述处理器执行的应用程序,用于使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的束光器的精度补偿方法的步骤。
13.计算机可读存储介质,其特征在于,其中存储有计算机可读指令,该计算机可读指令用于执行如权利要求1至5中任一项所述的束光器的精度补偿方法的步骤。
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