CN111467690B - 一种双平板探测器的脉冲曝光采图系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双平板探测器的脉冲曝光采图系统及方法,其中双平板探测器的脉冲曝光采图系统包括控制器、上位机、温湿度采集模块、两个高压发生器、两个射线球管及两个平板探测器。其中:温湿度采集模块、高压发生器、平板探测器均连接控制器,射线球管连接高压发生器,上位机与控制器、高压发生器、平板探测器信号连接。控制器控制温湿度采集模块采集温湿度信息;上位机发送包括有曝光总时间、曝光帧率、每帧延时时间的控制命令给控制器;控制器控制高压发生器产生高压曝光信号以触发射线球管发出X射线,控制器还控制平板探测器采集X射线曝光图像。本发明实现了曝光帧率的灵活调整,并实现了高压发生器的同步曝光、平板探测器的同步采图。
Description
技术领域
本发明涉及医疗领域,尤其涉及一种双平板探测器的脉冲曝光采图系统及方法。
背景技术
IGPS图像引导放疗定位系统,是IGRT技术实现方式之一,其一般包括两组X射线发生装置及两组对应的平板探测器,X射线发生装置则包括高压发生器和X射线球管,两组X射线发生装置的高压发生器控制对应的X射线球管发出kV级X射线(出束)照射患者靶位,两个平板探测器获得两个方向的X射线投影图像从而获得患者的内部解剖结构的图像特征,通过骨骼定位算法得到三个平移偏差和三个角度偏插,最终实现对患者的摆位验证。
为了提升治疗效果,需要跟踪患者体内靶点的相对运动,当靶点的相对运动超过预定的阈值时,则需要停止X射线球管出束。而为了实现对体内靶点的相对运动的精确跟踪,则需要实时采集影像数据,因此有必要开发专门的脉冲曝光采图系统和方法实现对影像数据的实时采集。
传统的脉冲曝光采图系统,高压发生器与平板探测器直接连接,曝光采图的帧率完全取决于高压发生器的单次曝光时间和平板探测器的积分时间。譬如,高压发生器的单次曝光时间为10ms,平板探测器的积分时间为30ms,则平板探测器的采图帧率固定为25帧/s,采图帧率无法实现灵活调整。
此外,传统的脉冲曝光采图系统难以保证两个高压发生器同步曝光、两组平板探测器同步采图,从而降低了靶点跟踪的精确度。
发明内容
为了解决传统的脉冲曝光采图系统所存在的上述缺陷,本发明一方面提供了一种双平板探测器的脉冲曝光采图系统,其详细技术方案如下,
一种双平板探测器的脉冲曝光采图系统,其包括控制器、上位机、温湿度采集模块、两个高压发生器、两个射线球管及两个平板探测器,其中:
所述温湿度采集模块、两个所述高压发生器、两个所述平板探测器均连接所述控制器,两个所述射线球管与两个所述高压发生器一一对应连接,所述上位机分别与所述控制器、两个所述高压发生器、两个所述平板探测器信号连接;
所述控制器被配置为控制所述温湿度采集模块采集周围环境的温湿度信息并将采集到的温湿度信息发送给所述上位机;
所述上位机被配置判断周围环境的温湿度及采集到的平板探测器的当前温度是否超过预定阈值,当周围环境的温湿度及采集到的平板探测器的当前温度均不超过所述阈值时,所述上位机被配置为生成至少包括曝光帧率、曝光总时间及每帧延时时间的控制命令给所述控制器;
所述控制器被配置为基于所述控制命令同步控制两个所述高压发生器产生高压曝光信号从而同步触发对应的两个所述射线球管发出X射线,所述控制器还用于同步控制两个所述平板探测器采集X射线曝光图像并将采集到的X射线曝光图像发送给所述上位机。
在一些实施例中,所述控制命令中:
所述曝光帧率、所述曝光总时间来源于用户输入,所述曝光总时间不超过所述上位机基于射线球管的剩余热容量、曝光帧率、曝光能量计算获取的最大曝光总时间,其中:所述射线球管的剩余热容量为所述上位机基于采集到的所述射线球管的当前热容量计算获取;
所述每帧延时时间由所述上位机基于曝光帧率、高压发生器的单次曝光时间、平板探测器的积分时间计算获取,其中:每帧延时时间=1/曝光帧率-高压发生器的单次曝光时间-平板探测器的积分时间。
在一些实施例中,当周围环境的温湿度和/或采集到的平板探测器的当前温度超过预定阈值时,所述上位机发出警报信息。
在一些实施例中,两个所述射线球管的出束口处设置有电动准直器,两个所述电动准直器均与所述控制器连接,所述控制命令还包括有准直器出束口大小,所述电动准直器基于所述准直器出束口大小调整所述射线球管的剂量。
在一些实施例中,所述控制器为型号为DSP28335的数字信号处理器,所述控制器内设置有若干485接口、若干CAN接口及I/O接口,所述温湿度采集模块、所述上位机分别经一个所述485接口与所述控制器连接,两个所述高压发生器、两个所述平板探测器分别经所述I/O接口与所述控制器连接,两个所述电动准直器分别经一个所述CAN接口与所述控制器连接。
在一些实施例中,所述控制器内集成有若干组电平转换电路,两个所述高压发生器分别经一组所述电平转换电路连接至所述I/O接口,所述上位机经RS232电缆与两个所述高压发生器信号连接,所述上位机经网线与两个所述平板探测器信号连接。
本发明另一方面提供了一种双平板探测器的脉冲曝光采图方法,其包括如下步骤:
步骤1、上位机发送初始化命令给控制器,同时发送用户输入的曝光能量参数给高压发生器,所述曝光能量参数包括高压发生器的单次曝光时间、曝光电压及曝光电流;
步骤2、控制器完成初始化,并通过温湿度模块采集周围环境的温湿度信息;
步骤3、控制器将采集到的周围环境的温湿度信息发送给上位机;
步骤4、上位机采集平板探测器的当前温度信息、射线球管的当前热容量信息,并接收控制器发送的周围环境的温湿度信息;
步骤5、上位机判断周围环境的温湿度、平板探测器的当前温度是否超过预定阈值,当周围环境的温湿度、平板探测器的当前温度均不超过预定阈值时,上位机生成至少包括曝光帧率、曝光总时间及每帧延时时间的控制命令给控制器;
步骤6、控制器基于控制命令同步控制两个高压发生器产生高压曝光信号从而同步触发对应的两个射线球管发出X射线,并同步控制两个平板探测器采集X射线曝光图像;
步骤7、上位机读取平板探测器采集到的图像并显示图像。
在一些实施例中,所述上位机按如下子步骤生成所述曝光总时间:
步骤51、基于采集到的射线球管的当前热容量计算获取射线球管的剩余热容量;
步骤52、基于剩余热容量、曝光帧率、曝光能量计算获取允许的最大曝光总时间;
步骤53、接收用户基于最大曝光总时间输入的曝光总时间,所述曝光总时间不超过所述最大曝光总时间;
所述上位机按如下步骤生成所述每帧延时时间:
步骤51’、采集平板探测器的积分时间;
步骤52’、基于曝光帧率、高压发生器的单次曝光时间、平板探测器的积分时间计算获取所述每帧延时时间,其中:每帧延时时间=1/曝光帧率-高压发生器的单次曝光时间-平板探测器的积分时间。
在一些实施例中,所述步骤6包括如下子步骤:
步骤61、解析控制命令,获取曝光帧率、曝光总时间及每帧延时时间;
步骤63、同步发送曝光准备命令给两个高压发生器,触发两个高压发生器同步切换至准备曝光状态;
步骤64、同步发送曝光执行命令给高压发生器,触发两个高压发生器同步曝光以控制两个X射线球管同步发出X射线;
步骤65、检测高压发生器返回的曝光执行信号,直至检测到两个高压发生器的曝光执行信号的上升沿;
步骤66、同步发送采图执行命令给两个平板探测器,以同步触发两个平板探测器采图;
步骤67、检测平板探测器返回的采图执行信号,直至检测到两个平板探测器的采图执行信号的下降沿;
步骤68、控制软件延时,延时时长为控制命令中的每帧延时时间;
步骤69、判断曝光计数是否等于曝光总数,如是,结束退出;否则,返回至步骤64;所述曝光总数为控制器基于所述曝光帧率、所以曝光总时间计算获取,其中:曝光总数=曝光帧率×曝光总时间。
在一些实施例中,所述步骤7中的所述控制命令中还包括有准直器大小参数;所述步骤61和所述步骤63之间还包括有:步骤62、基于准直器大小参数调整电动准直器的孔径,以调整射线球管的剂量。
与现有技术相比,本发明提供的双平板探测器的脉冲曝光采图系统及方法具有如下显著技术优势:
1、通过上位机和控制器的配合,实现了曝光帧率的灵活调整。
2、通过上位机和控制器的配合,实现了两组高压发生器的同步曝光、两组平板探测器的同步采图。
附图说明
图1为本发明的双平板探测器的脉冲曝光采图系统的结构示意框图;
图2为本发明的双平板探测器的脉冲曝光采图系统在一实施例中的结构框图;
图3为本发明实施例中的曝光及采图过程的逻辑控制示意图。
图4为本发明的双平板探测器的脉冲曝光采图方法的流程示意图;
图5为上位机生成控制命令中的曝光总时间的流程示意图;
图6为上位机生成控制命令中的每帧延时时间的流程示意图;
图7为本发明的双平板探测器的脉冲曝光采图方法中的曝光及采图步骤在一实施例中的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图来详细介绍一下本发明的具体实施方式。
如本领域一般技术人员所熟知的,脉冲采图系统可执行的最大脉冲曝光总能量取决于射线球管的剩余热容量。因此通过采集射线球管的当前热容量来计算其剩余热容量,从而获得最大脉冲曝光总能量。而最大脉冲曝光总能量与曝光帧率、曝光总时间、曝光能量有关。
因此,在知晓最大脉冲曝光总能量的前提下,应该可以根据实际需要,对曝光帧率、曝光总时间进行灵活设置。本发明的双平板探测器的脉冲曝光采图系统及方法正是基于该设想提出的。
如图1所示,本发明的双平板探测器的脉冲曝光采图系统包括控制器1、上位机2、温湿度采集模块3、两个高压发生器4、两个射线球管5及两个平板探测器6。其中:
温湿度采集模块3、两个高压发生器4、两个平板探测器6均连接控制器1,两个射线球管5一一对应连接在两个高压发生器4上,上位机2则分别与控制器1、两个高压发生器4、两个所述平板探测器6信号连接。
控制器1用于控制温湿度采集模块3采集周围环境的温湿度信息并将采集到的周围环境的温湿度信息发送给上位机2。
上位机2采集平板探测器6的当前温度信息,并判断周围环境的温湿度、平板探测器6的当前温度是否超过预定阈值,如果均不超过预定阈值,上位机2生成至少包括曝光帧率、曝光总时间及每帧延时时间的控制命令给所述控制器1,以触发曝光采图操作。而当周围环境的温湿度、平板探测器6的当前温度中的任一温度值超过预定阈值时,上位机2不发送触发曝光采图的控制命令,并产生温度过高的报警信号。
可选的,控制命令中的:
曝光帧率、曝光总时间均来源于用户的输入,即用户通过交互输入曝光帧率、曝光总时间输入至上位机。特别的,输入的曝光总时间不超过上位机基于射线球管的剩余热容量、曝光帧率、曝光能量计算获取的可允许的最大曝光总时间,其中:射线球管的剩余热容量为上位机2基于采集到的射线球管的当前热容量计算获取。
每帧延时时间由上位机2基于用户输入的曝光帧率、高压发生器4的单次曝光时间,以及平板探测器6的积分时间计算获取,其中:每帧延时时间=1/曝光帧率-高压发生器的单次曝光时间-平板探测器的积分时间。如,在一个实施例中,用户输入的曝光帧率为5帧/s,高压发生器4的单次曝光时间为100ms、平板探测器6的积分时间为30ms。则,上位机2计算出的每帧延时时间为70ms。
可见,通过增加每帧延时,用户能够对高压发生器4的曝光帧率进行灵活调整,从而满足不同应用场景下的曝光采图需求。
控制器1用于基于上位机2发送的控制命令同步控制两个高压发生器4产生高压曝光信号以同步触发对应的两个射线球管5发出X射线,控制器1还用于同步控制两个平板探测器6采集X射线曝光图像并将采集到的X射线曝光图像发送给上位机2。
可见,通过控制器1的同步控制,本发明实现了两组高压发生器4的同步曝光及两组平板探测器6的同步采图。
如图1所示,可选的,两个射线球管5的出束口处设置有调整射线球管5的出束剂量的电动准直器7,两个电动准直器7均与控制器1连接。
上位机2发送给控制器1的控制命令中还包括有准直器大小参数,电动准直器7基于该准直器大小参数调整对应的射线球管5的剂量,从而实现对射线球管5的剂量的调节。可选的,准直器大小参数为用户的交互设置,即:用户将准直器大小参数经交互界面输入至上位机2。
如图2所示,在一些实施例中,控制器1采用型号为DSP28335的数字信号处理器,其内设置有若干485接口,若干CAN接口及I/O接口。
上位机2经一个485接口与控制器1连接,以实现与控制器1之间的信号交互。温湿度采集模块3经另一个485接口与控制器1连接,以实现与控制器1之间的信号交互。
高压发生器4上设置有曝光准备命令接口(PREP接口)、曝光执行命令接口(EXP接口)及曝光执行信号返回接口(ALOE接口)。高压发生器4的上述三个接口均与控制器1的I/O接口连接,控制器1分别将曝光准备命令、曝光执行命令经PREP接口、EXP接口发送给高压发生器4以触发高压发生器4执行曝光准备操作及曝光操作,而高压发生器4则经ALOE接口返回曝光执行信号给控制器1。
由于高压发生器4的上述三个接口的高电平为12V或24伏,而控制器1的高电平仅为3.3V,因此,可选的,控制器1内设置有电平转换电路,高压发生器4的各接口均经电平转换电路连接至控制器1的I/O接口。
平板探测器6上设置有采图执行命令接口(Trig_In接口)和采图执行信号返回接口(Trig_Out接口),平板探测器6的上述两个接口均与控制器1的I/O接口连接。控制器1经Trig_In接口将曝光执行命令发送给平板探测器6以触发平板探测器6执行采图操作,平板探测器6则经Trig_Out接口返回采图执行信号给控制器1。
如图3所示,其示出了本发明实施例中的曝光采图的逻辑控制过程:
控制器1经PREP接口、EXP接口发送曝光准备命令、曝光执行命令给高压发生器4后,高压发生器4开始执行曝光过程。曝光过程中,控制器1实时检测高压发生器4的ALOE接口返回的曝光执行信号(一持续时间为T1的低电平)。
当控制器1检测到高压发生器4的ALOE接口返回的曝光执行信号的上升沿时,说明高压发生器4的持续时间为T1的曝光过程结束,此时,控制器1发送采图执行命令(一持续时长略长于100us的低电平)给平板探测器6的Trig_In接口,平板探测器6开始执行采图过程。执行采图过程中,控制器1实时检测平板探测器6的Trig_Out接口返回的采图执行信号(一持续时间为T2的高电平)。
当控制器1检测到平板探测器6的Trig_Out接口返回的采图执行信号的下降沿时,说明平板探测器6的持续时间为T2的采图过程结束。控制器1进行软件延时,延时时间达到T3时,控制器1再次发送曝光准备命令、曝光执行命令给高压发生器4,开始新一轮的曝光及采图。
其中:T1为高压发生器的单次曝光时间;
T2为平板探测器的积分时间;
T3为控制命令中的每帧延时时间,
如前文所提及的,T3=1/曝光帧率-T1-T2,延迟时间T3的具体值依赖于用于设置的曝光帧率。
可选的,上位机2经RS232电缆与两个高压发生器4信号连接,从而实现对高压发生器4的控制。上位机2经网线与两个平板探测器6信号连接,从而实现对平板探测器6的控制,以及获取平板探测器6生成的曝光图像。
如图4所示,本发明上述实施例中的脉冲曝光采图系统的曝光采图过程包括如下步骤:
S1、上位机发送初始化命令给控制器,并发送用户输入的曝光能量给高压发生器,其中的曝光能量包括高压发生器的单次曝光时间、曝光电压及曝光电流。
S2、控制器完成初始化,并通过温湿度模块采集周围环境的温湿度信息。
在一些实施中,温湿度模块包括采集周围环境的温度的温度传感器和采集周围环境的湿度的湿度传感器。
S3、控制器将采集到的温湿度信息发送给上位机。
S4、上位机采集平板探测器的当前温度信息、射线球管的当前热容量信息,并接收控制器发送的周围环境的温湿度信息。
S5、上位机判断温湿度、平板探测器的当前温度是否超过预定阈值,当温湿度、平板探测器的当前温度均不超过所述阈值时,上位机生成至少包括曝光帧率、曝光总时间及每帧延时时间的控制命令给控制器;
S6、控制器基于控制命令同步控制两个高压发生器产生高压曝光信号从而同步触发对应的两个射线球管发出X射线,并同步控制两个平板探测器采集X射线曝光图像;
S7、上位机读取平板探测器采集到的图像并显示图像。
至此,完成曝光采图的全过程。
如图5所示,在一些实施例中,上位机按如下子步骤生成控制命令中的曝光总时间:
S51、基于采集到的射线球管的当前热容量计算获取射线球管的剩余热容量;
S52、基于剩余热容量、曝光帧率、曝光能量计算获取允许的最大曝光总时间;
S53、接收用户基于最大曝光总时间输入的曝光总时间,所述曝光总时间不超过所述最大曝光总时间。
如图6所示,在一些实施例中,上位机按如下子步骤生成控制命令中的每帧延时时间:
S51’、采集平板探测器的积分时间,该积分时间参数为平板探测器的固有性能参数。
S52’、基于曝光帧率、高压发生器的单次曝光时间、平板探测器的积分时间计算获取所述每帧延时时间,其中:每帧延时时间=1/曝光帧率-高压发生器的单次曝光时间-平板探测器的积分时间。
此处需要进行说明的是,上位机生成曝光总时间的执行过程S51-S53与上位机生成每帧延时时间的执行过程S51’-S52’可以并行完成,也可以先执行完曝光总时间生成过程后再执行每帧延时时间生成过程,或是先执行每帧延时时间生成过程后再执行曝光总时间生成过程。
如前文所提及的,每帧延时时间T3=1/曝光帧率-高压发生器的单次曝光时间T1-平板探测器的积分时间T2。在获取到用户输入的曝光帧率和曝光能量参数后,上位机同步采集平板探测器的积分时间T2,然后计算出每帧的延迟时间T3。用户设置的曝光帧率越大,每帧延时时间越短,反之,用户设置的曝光帧率越小,每帧延时时间越长。当然,用户设置的曝光帧率不能超过高压发生器的最大额定曝光帧率。
例如:在一个实施例中,用户输入的高压发生器的单次曝光时间T1为100ms,平板探测器的积分时间T2为30ms,高压发生器的最大额定曝光帧率为7.5帧/秒,用户设置的曝光帧率为5帧/秒,则上位机计算出的每帧延时时间T3为70ms。
可见,通过上位机和控制器的配合,并在引入每帧延时时间的前提下,本发明实现了曝光帧率的灵活调整。
此外,通过上位机和控制器的配合,本发明实现了两组高压发生器的同步曝光及两组平板探测器的同步采图。
如图7所示,在一些实施例中,控制器执行步骤S6的具体过程如下:
S61、解析控制命令,获取曝光帧率、曝光总时间、准直器大小及每帧延时时间。
S62、基于准直器大小参数调整电动准直器的孔径,以调整射线球管的剂量。
S63、同步发送曝光准备命令给两个高压发生器,触发两个高压发生器同步切换至准备曝光状态。
S64、同步发送曝光执行命令给高压发生器,触发两个高压发生器同步曝光以控制两个X射线球管同步发出X射线。
S65、检测高压发生器返回的曝光执行信号,直至检测到两个高压发生器的曝光执行信号的上升沿。
如图3所示,高压发生器经ALOE接口返回曝光执行信号,该曝光执行信号为一持续时间为T1的低电平,控制器实时检测高压发生器的ALOE接口上的曝光执行信号,当检测到曝光执行信号的上升沿时,则表明高压发生器完成曝光。此时,可以控制平板探测器开始采图。
S66、同步发送采图执行命令给两个平板探测器,以同步触发两个平板探测器采图。
如图3所示,可选的,采图执行命令为一持续时长略长于100us的低电平。
S67、检测平板探测器返回的采图执行信号,直至检测到两个平板探测器的采图执行信号的下降沿。
如图3所示,平板探测器经Trig_Out接口返回采图执行信号,该采图执行信号为一持续时间为T2的高电平,控制器实时检测平板探测器经Trig_Out接口上的采图执行信号,当检测到采图执行信号的下降沿时,则表明平板探测器完成采图。此时,可以控制高压发生器按控制命令中的每帧延时时间进行延时。
S68、控制软件延时,延时时长为控制命令中的每帧延时时间。延时结束后,即完成了当前帧的曝光及采图过程的全过程。
S69、判断曝光计数是否等于曝光总数,如是,结束退出;否则,返回至步骤S64;所述曝光总数为控制器基于所述曝光帧率、所以曝光总时间计算获取,其中:曝光总数=曝光帧率×曝光总时间。
可选的,控制器内预置有计数程序,每完成一次延时,则计数程序加1。控制器对该计数值和控制命令中的曝光总数进行比较。
上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解,实施例中的描述仅仅是示例性的,在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的,而不是由实施例中的上述描述来限定的。
Claims (8)
1.一种双平板探测器的脉冲曝光采图系统,其特征在于,其包括控制器、上位机、温湿度采集模块、两个高压发生器、两个射线球管及两个平板探测器,其中:
所述温湿度采集模块、两个所述高压发生器、两个所述平板探测器均连接所述控制器,两个所述射线球管与两个所述高压发生器一一对应连接,所述上位机分别与所述控制器、两个所述高压发生器、两个所述平板探测器信号连接;
所述控制器被配置为控制所述温湿度采集模块采集周围环境的温湿度信息并将采集到的温湿度信息发送给所述上位机;
所述上位机被配置判断周围环境的温湿度及采集到的平板探测器的当前温度是否超过预定阈值,当周围环境的温湿度及采集到的平板探测器的当前温度均不超过所述阈值时,所述上位机被配置为生成至少包括曝光帧率、曝光总时间及每帧延时时间的控制命令给所述控制器;
所述控制器被配置为基于所述控制命令同步控制两个所述高压发生器产生高压曝光信号从而同步触发对应的两个所述射线球管发出X射线,所述控制器还用于同步控制两个所述平板探测器采集X射线曝光图像并将采集到的X射线曝光图像发送给所述上位机;
所述控制命令中:
所述曝光帧率、所述曝光总时间来源于用户输入,所述曝光总时间不超过所述上位机基于射线球管的剩余热容量、曝光帧率、曝光能量计算获取的最大曝光总时间,其中:所述射线球管的剩余热容量为所述上位机基于采集到的所述射线球管的当前热容量计算获取;
所述每帧延时时间由所述上位机基于曝光帧率、高压发生器的单次曝光时间、平板探测器的积分时间计算获取,其中:每帧延时时间=1/曝光帧率-高压发生器的单次曝光时间-平板探测器的积分时间。
2.如权利要求1所述的双平板探测器的脉冲曝光采图系统,其特征在于,
当周围环境的温湿度和/或采集到的平板探测器的当前温度超过预定阈值时,所述上位机发出警报信息。
3.如权利要求1所述的双平板探测器的脉冲曝光采图系统,其特征在于,两个所述射线球管的出束口处设置有电动准直器,两个所述电动准直器均与所述控制器连接,所述控制命令还包括有准直器出束口大小,所述电动准直器基于所述准直器出束口大小调整所述射线球管的剂量。
4.如权利要求3所述的双平板探测器的脉冲曝光采图系统,其特征在于,所述控制器为型号为DSP28335的数字信号处理器,所述控制器内设置有若干485接口、若干CAN接口及I/O接口,所述温湿度采集模块、所述上位机分别经一个所述485接口与所述控制器连接,两个所述高压发生器、两个所述平板探测器分别经所述I/O接口与所述控制器连接,两个所述电动准直器分别经一个所述CAN接口与所述控制器连接。
5.如权利要求4所述的双平板探测器的脉冲曝光采图系统,所述控制器内集成有若干组电平转换电路,两个所述高压发生器分别经一组所述电平转换电路连接至所述I/O接口,所述上位机经RS232电缆与两个所述高压发生器信号连接,所述上位机经网线与两个所述平板探测器信号连接。
6.一种双平板探测器的脉冲曝光采图方法,其特征在于,其包括如下步骤:
步骤1、上位机发送初始化命令给控制器,同时发送用户输入的曝光能量参数给高压发生器,所述曝光能量参数包括高压发生器的单次曝光时间、曝光电压及曝光电流;
步骤2、控制器完成初始化,并通过温湿度模块采集周围环境的温湿度信息;
步骤3、控制器将采集到的周围环境的温湿度信息发送给上位机;
步骤4、上位机采集平板探测器的当前温度信息、射线球管的当前热容量信息,并接收控制器发送的周围环境的温湿度信息;
步骤5、上位机判断周围环境的温湿度、平板探测器的当前温度是否超过预定阈值,当周围环境的温湿度、平板探测器的当前温度均不超过预定阈值时,上位机生成至少包括曝光帧率、曝光总时间及每帧延时时间的控制命令给控制器;
步骤6、控制器基于控制命令同步控制两个高压发生器产生高压曝光信号从而同步触发对应的两个射线球管发出X射线,并同步控制两个平板探测器采集X射线曝光图像;
步骤7、上位机读取平板探测器采集到的图像并显示图像;
所述上位机按如下子步骤生成所述曝光总时间:
步骤51、基于采集到的射线球管的当前热容量计算获取射线球管的剩余热容量;
步骤52、基于剩余热容量、曝光帧率、曝光能量计算获取允许的最大曝光总时间;
步骤53、接收用户基于最大曝光总时间输入的曝光总时间,所述曝光总时间不超过所述最大曝光总时间;
所述上位机按如下步骤生成所述每帧延时时间:
步骤51’、采集平板探测器的积分时间;
步骤52’、基于曝光帧率、高压发生器的单次曝光时间、平板探测器的积分时间计算获取所述每帧延时时间,其中:每帧延时时间=1/曝光帧率-高压发生器的单次曝光时间-平板探测器的积分时间。
7.如权利要求6所述的双平板探测器的脉冲曝光采图方法,其特征在于,所述步骤6包括如下子步骤:
步骤61、解析控制命令,获取曝光帧率、曝光总时间及每帧延时时间;
步骤63、同步发送曝光准备命令给两个高压发生器,触发两个高压发生器同步切换至准备曝光状态;
步骤64、同步发送曝光执行命令给高压发生器,触发两个高压发生器同步曝光以控制两个X射线球管同步发出X射线;
步骤65、检测高压发生器返回的曝光执行信号,直至检测到两个高压发生器的曝光执行信号的上升沿;
步骤66、同步发送采图执行命令给两个平板探测器,以同步触发两个平板探测器采图;
步骤67、检测平板探测器返回的采图执行信号,直至检测到两个平板探测器的采图执行信号的下降沿;
步骤68、控制软件延时,延时时长为控制命令中的每帧延时时间;
步骤69、判断曝光计数是否等于曝光总数,如是,结束退出;否则,返回至步骤64;所述曝光总数为控制器基于所述曝光帧率、所以曝光总时间计算获取,其中:曝光总数=曝光帧率×曝光总时间。
8.如权利要求7所述的双平板探测器的脉冲曝光采图方法,其特征在于:
所述步骤7中的所述控制命令中还包括有准直器大小参数;
所述步骤61和所述步骤63之间还包括有:
步骤62、基于准直器大小参数调整电动准直器的孔径,以调整射线球管的剂量。
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