CN115307587A - 一种切片系统的位置精度检测装置及位置精度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切片系统的位置精度检测装置及位置精度检测方法，主要设置触发组件进行切片组件位置精度的检测，实现及时发现装置异常，保证对X射线束有效约束。本发明主要包括固定组件、切片组件和驱动组件，驱动组件分别与固定组件和切片组件连接；触发组件，触发组件包括一一对应的第一触发单元和第二触发单元，第一触发单元设置于切片组件上，第二触发单元设置于固定组件上；处理器，处理器分别与触发组件和驱动组件电连接，并用于控制驱动组件按照预设规则驱动切片组件移动，以触发触发组件发出触发信号，并根据触发信号获取距离反馈信息，以及基于距离反馈信息，确定切片组件的位置精度。本发明主要用于切片系统的位置精度检测。

Description

一种切片系统的位置精度检测装置及位置精度检测方法

技术领域

本发明涉及医疗诊断设备技术领域，尤其涉及一种切片系统的位置精度检测装置及位置精度检测方法。

背景技术

计算机X线断层扫描系统，或者说X射线CT系统(X-CT)是公知的技术，它的主要功能是采集X射线穿透照射对象所获得的投影数据，进而根据这些投影数据重建出X射线断层摄影图像。在扫描的过程中，为了能够提高图像质量和减少散射线的影响，通常会应用切片系统来达成此目的。切片系统的位置处于X射线管和照射对象之间，X射线束通过切片系统的开缝，起到限制X射线束的射出范围的作用。为了尽量减少照射对象的辐射剂量，切片调整的精度需要控制在微米的级别，并且切片开缝要能够随着照射对象的形状和位置不断做出改变，这就对切片的精度提出了较高的要求。

常见的切片系统中包括运动单元以及驱动单元，驱动单元用于驱动运动单元移动以调整开缝宽度。驱动单元一般会采用电机+联轴器+丝杠+轴承的结构，当零件装配错误，或者长期使用导致磨损量较大时，运动单元的运动精度就会受到影响，如不及时发现运动单元的运动异常，将会导致切片系统中开缝宽度的误差，进而导致对X射线束的射出范围的控制偏差，导致检测结果的误差，还会对照射对象产生不必要的辐射伤害。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种切片系统的位置精度检测装置及位置精度检测方法，主要通过设置触发组件，切片组件移动使得触发组件发出的触发信号，进而根据触发信号获取距离反馈信息，以确定切片组件位置精度，实现切片组件位置精度的检测，从而实现及时发现装置异常，保证对X射线束的有效约束。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种切片系统的位置精度检测装置，包括：

固定组件(100)、切片组件和驱动组件(300)，驱动组件(300)分别与固定组件(100)和切片组件连接,驱动组件(300)用于驱动切片组件移动；

触发组件(400)，触发组件(400)包括一一对应的第一触发单元(410)和第二触发单元(420)，第一触发单元(410)设置于切片组件上，第二触发单元(420)设置于固定组件(100)上，第一触发单元(410)和第二触发单元(420)用于配合发出触发信号；

处理器，处理器分别与触发组件(400)和驱动组件(300)电连接，并用于控制驱动组件按照预设规则驱动切片组件移动，以触发触发组件发出触发信号，并根据触发信号获取距离反馈信息，以及基于距离反馈信息确定切片组件的位置精度。

其中，触发信号为脉冲信号，预设规则包括控制驱动组件(300)驱动切片组件移动，以触发触发组件(400)发出一个脉冲信号，处理器用于获取与脉冲信号对应的距离反馈信息，并基于距离反馈信息与预存信息进行比较，确定切片组件的位置精度，其中，预存信息包括录入的距离信息；或，切片系统在运行初期，获取的与脉冲信号对应的距离信息。

其中，触发信号为脉冲信号，预设规则包括控制驱动组件(300)驱动切片组件沿第一方向移动到设定位置，以使触发组件(400)产生第一脉冲信号，驱动切片组件从设定位置沿第一方向的反方向移动，以使触发组件(400)产生第二脉冲信号，处理器用于获取第一脉冲信号内第一位点对应的切片组件的位置与设定位置之间的第一距离反馈信息，和获取第二脉冲信号内第二位点对应的切片组件的位置与设定位置之间的第二距离反馈信息，以及基于第一距离反馈信息和第二距离反馈信息，确定切片组件的位置精度，其中，第一位点和第二位点由触发组件的同一位置触发，第一距离反馈信息和第二距离反馈信息均为距离反馈信息。

其中，驱动组件(300)包括电机，距离反馈信息与电机驱动器发给电机的脉冲数相关；或，

驱动组件(300)包括电机和与电机连接的编码器，距离反馈信息与编码器反馈的码数相关。

其中，第一触发单元(410)为挡板，第二触发单元(420)为与挡板一一对应的触发开关；

或者，第一触发单元(410)为触发开关，第二触发单元(420)为与触发开关一一对应的挡板；

处理器与触发开关连接，触发开关用于在挡板作用下发出脉冲信号。

其中，在切片组件移动方向上，挡板的长度大于等于2毫米。

另一方面，本发明实施例还提供一种切片系统的位置精度检测方法，包括：

按照预设规则驱动切片组件移动，获取触发信号；

根据触发信号获取切片组件的距离反馈信息；

基于距离反馈信息，确定切片组件的位置精度。

其中，触发信号为脉冲信号；

按照预设规则驱动切片组件移动，获取触发信号，包括：

驱动切片组件移动，触发一个脉冲信号，

根据触发信号获取切片组件的距离反馈信息，包括：

根据脉冲信号，获取电机驱动器的脉冲数或编码器的码数；

基于脉冲数或码数，获取距离反馈信息；

基于距离反馈信息，确定切片组件的位置精度，包括：

获取距离反馈信息与预存信息的差值；

当差值小于预设阈值时，切片组件的位置精度符合要求，

其中，预存信息包括录入的距离信息；或，切片系统在运行初期，获取的与脉冲信号对应的距离信息。

其中，触发信号为脉冲信号；

按照预设规则驱动切片组件移动，获取触发信号，包括：

驱动切片组件沿第一方向移动到设定位置，获取第一脉冲信号；

驱动切片组件从设定位置沿第一方向的反方向移动，获取第二脉冲信号；

根据触发信号获取切片组件的距离反馈信息，包括：

获取第一脉冲信号内第一位点对应的切片组件的位置与设定位置之间的第一距离反馈信息；

获取第二脉冲信号内第二位点对应的切片组件的位置与设定位置之间的第二距离反馈信息；

基于距离反馈信息，确定切片组件的位置精度，包括：

获取第一距离反馈信息和第二距离反馈信息的差值，

当差值小于预设阈值时，切片组件的位置精度符合要求，

其中，第一位点和第二位点由触发组件的同一位置触发，第一距离反馈信息和第二距离反馈信息均为距离反馈信息，距离反馈信息与编码器反馈的码数相关，或者与电机驱动器发给电机的脉冲数相关。

其中，位置精度检测方法还包括：

当差值大于或等于预设阈值时，发出报警信息。

本发明实施例提出的一种切片系统的位置精度检测装置及位置精度检测方法，主要通过设置触发组件，切片组件移动使得触发组件发出的触发信号，进而根据触发信号获取距离反馈信息，以确定切片组件位置精度，实现切片组件位置精度的检测，从而实现及时发现装置异常，保证对X射线束的有效约束。现有技术中，驱动单元零件装配错误，或者长期使用导致磨损量较大时，运动单元的运动精度就会受到影响，如不及时发现运动单元的运动异常，将会导致切片系统中开缝宽度的误差，进而导致对X射线束的射出范围的控制偏差，导致检测结果的误差，还会对照射对象产生不必要的辐射伤害。与现有技术相比，本申请文件中，驱动组件带动切片组件移动过程中，触发组件将发出触发信号，处理器根据触发信号获取距离反馈信息，判断切片组件的位置精度，从而实现及时发现装置异常，保证对X射线束的有效约束。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种切片系统的位置精度检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种切片系统的位置精度检测装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种切片系统的位置精度检测方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种切片系统的位置精度检测方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的再一种切片系统的位置精度检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种切片系统的位置精度检测装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

一方面，如图1-2所示，本发明实施例提供了一种切片系统的位置精度检测装置，包括：

固定组件(100)、切片组件和驱动组件(300)，驱动组件(300)分别与固定组件(100)和切片组件连接,驱动组件(300)用于驱动切片组件移动；

触发组件(400)，触发组件(400)包括一一对应的第一触发单元(410)和第二触发单元(420)，第一触发单元(410)设置于切片组件上，第二触发单元(420)设置于固定组件(100)上，第一触发单元(410)和第二触发单元(420)用于配合发出触发信号；

处理器，处理器分别与触发组件(400)和驱动组件(300)电连接，并用于控制驱动组件(300)按照预设规则驱动切片组件移动，以触发触发组件(400)发出触发信号，并根据触发信号获取距离反馈信息，以及基于距离反馈信息确定切片组件的位置精度。

其中，X射线CT(Computed Tomography,计算机断层成像)系统主要包括旋转体以及安装于旋转体上的X射线发生器、X射线接收器、上述切片系统的位置精度检测装置以及数据处理器等组成。切片系统的位置精度检测装置设置于X射线发生器与照射对象之间，切片系统的位置精度检测装置中的切片组件具有规定宽度的缝隙(开口)，通过改变缝隙的宽度，实现对从X射线发生器照射的X射线的扇形角和X射线的锥角进行调整，使得X射线以规定的形状穿过照射对象，继而X射线接收器对透射了照射对象的X射线进行检测，继而将检测结果数据发送给数据处理器进行分析和图像化。切片系统的位置精度检测装置中，驱动组件(300)驱动切片组件相对固定组件(100)移动，以进行缝隙宽度的调整。为确保缝隙宽度为预设宽度，且保证缝隙的中心对准X射线发生器中球管焦点所在的XY平面，使得X射线准确的照射，必须保证切片组件的移动距离准确。本实施方式中，在切片系统的位置精度检测装置使用前，通过触发组件(400)对切片组件的位置精度进行检测。检测过程中，处理器控制驱动组件(300)驱动切片组件移动一定距离，切片组件移动过程中，第一触发单元(410)将跟随切片组件移动，由于第二触发单元(420)设置于固定组件(100)上，第一触发单元(410)相对第二触发单元(420)移动，第二触发单元(420)的固定位置使得切片组件移动一定距离时，第一触发单元(410)将会与第二触发单元(420)产生直接或者间接的接触，进而配合产生触发信号，处理器根据触发信号获取距离反馈信息，以及基于距离反馈信息进行切片组件的位置精度的判断。根据检测方法的不同，可以利用触发信号产生时刻、触发信号消失时刻、切片组件移动的范围的极限位置中的一种或者组合，得到切片组件的距离反馈信息，可以将不同阶段获取的距离反馈信息相比较，以进行切片组件位置精度的判断，或者将距离反馈信息与预设值相比较，以进行切片组件位置精度的判断。下文中将对几种不同的切片系统的位置精度检测装置以及位置精度检测方法进行详细说明。

可以理解的是，上述切片组件的距离反馈信息均为驱动组件(300)驱动切片组件移动的理论距离，也就是说，在没有机械误差时，上述切片组件的距离反馈信息可以反映切片组件的实际移动距离。然而，在存在机械误差时，驱动组件(300)驱动切片组件移动的理论距离将会和切片组件实际移动距离有偏差，比如驱动组件(300)中联轴器松动导致切片组件实际的移动距离小于理论移动距离，本申请正是根据对切片组件实际移动距离与获取到的理论移动距离进行比较，或者将不同使用阶段的理论移动距离进行比较，而进行精度检测的。

本发明实施例提出的一种切片系统的位置精度检测装置及位置精度检测方法，主要通过设置触发组件，切片组件移动使得触发组件发出的触发信号，进而根据触发信号获取距离反馈信息，以确定切片组件位置精度，实现切片组件位置精度的检测，从而实现及时发现装置异常，保证对X射线束的有效约束。现有技术中，驱动单元零件装配错误，或者长期使用导致磨损量较大时，运动单元的运动精度就会受到影响，如不及时发现运动单元的运动异常，将会导致切片系统中开缝宽度的误差，进而导致对X射线束的射出范围的控制偏差，导致检测结果的误差，还会对照射对象产生不必要的辐射伤害。与现有技术相比，本申请文件中，驱动组件带动切片组件移动过程中，触发组件将发出触发信号，处理器根据触发信号获取距离反馈信息，判断切片组件的移动位置精度，从而实现及时发现装置异常，保证对X射线束的有效约束。

一种实施方式中，第一触发单元(410)为挡板，第二触发单元(420)为与挡板一一对应的触发开关，触发开关可以为带有槽型结构的槽形光电开关，处理器与触发开关连接，挡板跟随切片组件移动，触发开关不动，当挡板进入槽型结构时，将对槽形光电开关的光信号进行遮挡，进而触发槽形光电开关发出触发信号。另一种实施方式中，第一触发单元(410)为触发开关，第二触发单元(420)为与触发开关一一对应的挡板，触发开关可以为带有槽型结构的槽形光电开关，处理器与触发开关连接，触发开关跟随切片组件移动，挡板不动，当触发开关移动到挡板进入槽型结构时，将发出触发信号。

其中，根据切片系统的位置精度检测装置结构的不同，切片组件可以仅包括一个可移动主体，可移动主体上有不同宽度的缝隙，或者切片组件包括两个可移动主体，通过改变两个可移动主体的距离，改变两个可移动主体之间缝隙的宽度。值得说明的是，针对单一的可移动主体，第一触发单元(410)和第二触发单元(420)仅为单一的触发元件。第一触发单元(410)和第二触发单元(420)其中之一为槽型光电开关，另一个为挡板，针对一个可移动主体，槽型光电开关和挡板的数量均为一个，实现降低检测成本，简化检测过程。

处理器控制驱动组件(300)按照预设规则驱动切片组件移动的方式可以是多种，根据切片组件移动方式的不同，根据触发信号获取距离反馈信息也不同。如一种实施方式中，触发信号为脉冲信号，预设规则包括控制驱动组件驱动切片组件移动，以触发触发组件(400)发出一个脉冲信号，处理器用于获取与脉冲信号对应的距离反馈信息，并基于距离反馈信息与预存信息进行比较，确定切片组件的位置精度，其中，预存信息包括录入的距离信息；或，切片系统在运行初期，获取的与脉冲信号对应的距离信息。

驱动组件(300)驱动切片组件移动的过程中，将使得第一触发单元(410)和第二触发单元(420)相对移动，使得第一触发单元(410)和第二触发单元(420)直接或间接的相互作用发出触发信号即脉冲信号，处理器可根据脉冲信号开始的时刻和结束的时刻得到与脉冲信号对应的距离反馈信息。一种实施方式中，预存信息可以为录入的距离信息，如在第一触发单元(410)为挡板，第二触发单元(420)为触发开关的实施方式中，预存信息为挡板在切片组件移动方向上的长度，或者，一些其他的实施方式中，预存信息可以为切片系统首次厂内调试完成后，获取脉冲信号，可根据脉冲信号开始的时刻和结束的时刻得到与脉冲信号对应的原始距离反馈信息预存信息。为保证脉冲信号持续一段时间，或者说为了便于对脉冲信号开始时刻和结束时刻的确定，挡板在切片组件移动方向上应具有一定长度，如挡板的长度大于等于2毫米。

另一种实施方式中，触发信号为脉冲信号，预设规则包括控制驱动组件(300)驱动切片组件沿第一方向移动到设定位置，以使触发组件(400)产生第一脉冲信号，驱动切片组件从设定位置沿第一方向的反方向移动，以使触发组件(400)产生第二脉冲信号，处理器用于获取第一脉冲信号内第一位点对应的切片组件的位置与设定位置之间的第一距离反馈信息，和获取第二脉冲信号内第二位点对应的切片组件的位置与设定位置之间的第二距离反馈信息，以及基于第一距离反馈信息和第二距离反馈信息，确定切片组件的位置精度，其中，第一位点和第二位点由触发组件的同一位置触发，第一距离反馈信息和第二距离反馈信息均为距离反馈信息。

切片组件先沿第一方向移动到设定位置，移动过程中，使得第一触发单元(410)和第二触发单元(420)直接或间接的相互作用发出第一触发信号，第一触发信号将在切片组件移动的一段距离内始终存在，如在第一触发单元(410)为挡板，第二触发单元(420)为触发开关的实施方式中，在挡板移动并经过触发开关的一段距离内，挡板与触发开关将持续相互作用，产生脉冲信号。本实施方式中，第一脉冲信号的第一位点和第二脉冲信号的第二点位对应的切片组件的位置为同一位置，如在第一触发单元(410)为挡板，第二触发单元(420)为触发开关的实施方式中，第一位点和第二位点由触发组件的同一位置触发，该位置为挡板移动方向上的一侧边沿，第一脉冲信号内第一位点为第一脉冲信号的结束时刻，为挡板一侧边沿由触发组件移出的时刻，第二脉冲信号内第二位点为第二脉冲信号的开始时刻，为挡板一侧边沿进入触发组件的时刻。第一距离反馈信息可以为第一点位时切片组件的位置与设定位置之间的距离差值，第二距离反馈信息可以为第二点位时切片组件的位置与设定位置之间的距离差值。

上述两种处理器控制切片组件移动的方式，以及根据触发信号获取距离反馈信息的方法将在下文中结合切片组件的具体结构，进行详细说明。

一种实施方式中，驱动组件(300)包括电机，距离反馈信息与电机驱动器发给电机的脉冲数相关；或，驱动组件(300)包括电机和与电机连接的编码器，距离反馈信息与编码器反馈的码数相关。

驱动组件(300)具体可包括电机和传动组件，处理器与电机电连接，电机与传动组件连接，传动组件与切片组件连接。处理器通过获取在不同时刻电机接收的脉冲数变化计算切片组件位置，如一种实施方式中，10个脉冲等于0.01毫米。

另一种实施方式中，电机包括编码器，处理器与编码器电连接，通过获取编码器的码值获取切片组件的位置。切片组件的位置可以通过驱动组件(300)中电机自带的编码器的码值进行获取。处理器连接编码器，通过获取编码器在不同时刻的码值变化计算切片组件位置，如一种实施方式中，1个码等于0.01毫米。

再一种实施方式中，切片系统的位置精度检测装置还包括位置反馈组件，位置反馈组件与驱动组件(300)连接，处理器还与位置反馈组件电连接，通过位置反馈组件获取切片组件的位置。

位置反馈组件可以是多种能够反馈电机转数的结构，如位置反馈组件包括磁尺和读磁头，磁尺设置于驱动组件(300)上，如磁尺周向缠绕在驱动组件(300)中电机的转动头上，读磁头设置于固定组件(100)上，读磁头与磁尺通过非接触式配合，磁尺上的NS-SN-NS极生成带有不同方向的磁场，磁尺跟电机的连接头转动过程中，读磁头在磁尺运动的过程中感应到磁场的变化并将这个磁场变化转化为模拟量信号或者数字量信号输出，进而通过进一步换算即可得到切片组件的位置。

针对切片系统的位置精度检测装置的切片组件可以仅包括一个可移动主体，或者切片组件包括两个可移动主体，本申请实施方式中提供两种具体的切片系统的位置精度检测装置，以下将对其结构进行详细说明：

其一，切片组件包括两个可移动主体的实施方式中，如图1所示，切片组件包括第一闸门(210)和第二闸门(220)。第一闸门(210)和第二闸门(220)分别与固定组件(100)活动连接。驱动组件(300)分别连接于第一闸门(210)和第二闸门(220)，驱动组件(300)用于分别驱动第一闸门(210)和第二闸门(220)移动，以使第一闸门(210)和第二闸门(220)之间产生不同宽度的开口，开口用于X射线束穿过。第一触发单元(410)包括第一触发子单元(411)和第二触发子单元(412)，第二触发单元(420)包括第三触发子单元(421)和第四触发子单元(422)。第一触发子单元(411)设置于第一闸门(210)上，第二触发子单元(412)设置于第二闸门(220)上，第三触发子单元(421)和第四触发子单元(422)均设置于固定组件(100)上，且第三触发子单元(421)用于与第一触发子单元(411)相互配合产生触发信号，以确定第一闸门(210)的位置精度，第二触发单元(420)用于与第四触发子单元(422)相互配合产生触发信号，以确定第二闸门(220)的位置精度。

一种更具体的实施例中，固定组件(100)包括框架(110)和固定于框架(110)两侧的两根导轨(120)，第一闸门(210)包括第一闸门本体(211)、第一滑块(212)和第一连接板(213)，第一闸门本体(211)的两端分别通过第一滑块(212)滑动连接在两侧导轨(120)上。驱动组件(300)包括第一电机(310)、第一丝杆(320)和第一螺母(330)，第一闸门本体(211)的一端通过第一连接板(213)与第一螺母(330)相连接，第一触发子单元(411)设置于第一螺母(330)或者第一连接板(213)上，或者第一触发子单元(411)设置于第一闸门本体(211)的一端。第一电机(310)通过第一联轴节与第一丝杆(320)连接，第一螺母(330)螺接于第一丝杆(320)。第二闸门(220)包括第二闸门本体(221)、第二滑块(222)和第二连接板(223)，第二闸门本体(221)的两端分别通过第二滑块(222)滑动连接在两侧导轨(120)上。驱动组件(300)还包括第二电机(340)、第二丝杆(350)和第二螺母(360)。第二闸门本体(221)的一端通过第二连接板(223)与第二螺母(360)相连接，第二触发子单元(412)设置于第二螺母(360)或者第二连接板(223)上，或者第二触发子单元(412)设置于第二闸门本体(221)的一端。第二电机(340)通过第二联轴节与第二丝杆(350)连接，第二螺母(360)螺接于第二丝杆(350)。

一种实施方式中，为使得第三触发子单元(421)和第四触发子单元(422)得到保护，且减少第三触发子单元(421)和第四触发子单元(422)受到外界环境影响影响检测精度，固定组件(100)的框架(110)包括底板和与底板连接的侧壁，底板和侧壁围合成容纳空间，第三触发子单元(421)和第四触发子单元(422)均设置于侧壁上，且第一触发子单元(411)、第二触发子单元(412)、第三触发子单元(421)和第四触发子单元(422)均位于容纳空间中。第三触发子单元(421)与第一触发子单元(411)相对应，第四触发子单元(422)与第二触发子单元(412)相对应。

其二，切片组件包括一个可移动主体的实施方式中，如图2所示，固定组件(100)包括框架(110)和固定于框架(110)两侧的两根导轨(120)，切片组件包括栅板(230)，栅板(230)包括栅板本体(231)、第三滑块(232)和第三连接板(233)，栅板本体(231)的两端分别通过第三滑块(232)滑动连接在两侧导轨(120)上。驱动组件(300)包括第三电机(370)、第三丝杆(380)和第三螺母(390)，栅板本体(231)的一端通过第三连接板(233)与第三螺母(390)相连接，第一触发单元(410)设置于第三螺母(390)或者第三连接板(233)上，或者第一触发单元(410)设置于栅板本体(231)的一端。第三电机(370)通过第三联轴节与第三丝杆(380)连接，第三螺母(390)螺接于第三丝杆(380)。

上述导轨(120)可以为如图1-2中所示的板状的滑条，滑条固定在框架(110)上，第一滑块(212)、第二滑块(222)和第三滑块(232)均有下方滑动开口，第一滑块(212)、第二滑块(222)和第三滑块(232)均通过下方滑动开口与滑条滑动配合。导轨(120)还可以为直线光轴，第一滑块(212)、第二滑块(222)和第三滑块(232)均为滑动轴承，直线光轴起到对滑动轴承的引导作用，使滑动轴承带动切片组件做直线运动。

对于进行第一闸门(210)和第二闸门(220)位置精度检测的方法，以及对于栅板(230)位置精度检测的方法将在下文中进行详细说明。为方便说明，以下以第一触发单元(410)为挡板，设置于切片组件上，第二触发单元(420)为槽型光电开关，设置于固定组件(100)上，且采用记录电机编码器码值的方式进行位置获取为例进行说明。

另一方面，如图3所示，本发明实施例还提供一种切片系统的位置精度检测方法，包括：

S1：按照预设规则驱动切片组件移动，获取触发信号。

驱动组件(300)在处理器的控制下驱动切片组件移动，挡板跟随切片组件由槽型光电开关的一侧移动到另一侧。驱动组件(300)驱动切片组件移动可以为沿着一个方向，或者，在驱动切片组件沿着一个方向移动一段距离，使得挡板穿过槽型光电开关后，再驱动切片组件向反方向移动，再次穿过槽型光电开关后回到起点。可通过控制驱动组件(300)中电机的正转和反转实现控制切片组件沿着不同方向移动。

S2：根据触发信号获取切片组件的距离反馈信息。

具体方法可以为多种，可以根据触发信号的产生的时刻和消失的时刻获取切片组件的距离反馈信息，或者根据触发信号的产生的时刻、消失的时刻以及切片组件移动的极限位置获取切片组件的距离反馈信息。如一些实施方式中，距离反馈信息可以为触发信号的产生的时刻和消失的时刻切片组件移动的距离，或者切片组件开始移动时到触发信号的产生的时刻切片组件移动的距离，或者触发信号消失的时刻到切片组件停止移动时切片组件移动的距离。

S3：基于距离反馈信息，确定切片组件的位置精度。

根据切片组件的移动距离，将移动距离与预设值相比较，以进行切片组件位置精度的判断，或者可以将不同阶段获取的移动距离相比较，以进行切片组件位置精度的判断。

本发明实施例提出的一种切片系统的位置精度检测方法，主要通过设置触发组件，切片组件移动使得触发组件发出的触发信号，进而根据触发信号获取距离反馈信息，以确定切片组件位置精度，实现切片组件位置精度的检测，从而实现及时发现装置异常，保证对X射线束的有效约束。现有技术中，驱动单元零件装配错误，或者长期使用导致磨损量较大时，运动单元的运动精度就会受到影响，如不及时发现运动单元的运动异常，将会导致切片系统中开缝宽度的误差，进而导致对X射线束的射出范围的控制偏差，导致检测结果的误差，还会对照射对象产生不必要的辐射伤害。与现有技术相比，本申请文件中，驱动组件带动切片组件移动过程中，触发组件将发出触发信号，处理器根据触发信号获取距离反馈信息，判断切片组件的移动位置精度，从而实现及时发现装置异常，保证对X射线束的有效约束。

以下分别针对切片组件包括两个可移动主体和单一移动主体的情况，具体例举两种具体的精度检测方法：

如图4所示，第一种精度检测方法包括：

S21：驱动切片组件移动，触发一个脉冲信号；

驱动组件(300)在处理器的控制下驱动切片组件移动，挡板作为第一触发单元(410)跟随切片组件移动，挡板跟随切片组件由槽型光电开关的一侧移动到另一侧，在挡板移动方向前侧边沿进入槽型光电开关时，将使槽型光电开关发出脉冲信号，当挡板移动到移动方向后侧边沿脱离槽型光电开关时，槽型光电开关将停止发出触发信号。

S22：根据脉冲信号，获取电机驱动器的脉冲数或编码器的码数；

挡板移动方向前侧边沿进入槽型光电开关时，将使槽型光电开关发出脉冲信号，此时处理器获取编码器的第一码值。驱动组件(300)驱动挡板继续移动，驱动组件(300)中编码器的码值持续变化，当挡板移动到移动方向后侧边沿脱离槽型光电开关时，槽型光电开关将停止发出脉冲信号，此时，处理器获取编码器的第二码值。

S23：基于脉冲数或码数，获取距离反馈信息；

通过计算第一码值和第二码值的差值得到码数，根据码数与切片组件移动距离的关系，如1个码等于0.01毫米，即可得到在挡板经过槽型光电开关的过程中切片组件的理论移动距离，作为距离反馈信息。

S24：获取距离反馈信息与预存信息的差值，当差值小于预设阈值时，切片组件的位置精度符合要求。

预存信息包括录入的距离信息，将挡板设置为具有在切片组件移动方向上延伸的长度，如长度为4毫米，将挡板的长度录入作为预存信息。或，或者将切片系统的位置精度检测装置首次厂内调试完成后，按照上述步骤S21-S23得到脉冲信号对应的距离信息作为预存信息进行存储。挡板的宽度为切片组件的实际的移动距离，将距离反馈信息与挡板的宽度进行比较，当差值小于预设阈值时，切片组件的位置精度符合要求，当差值大于等于预设阈值时，产生位置精度报警信息。位置精度报警信息可以为声光报警和操作界面的提示信息。

以下针对不同结构的切片组件采用上述方法进行精度检测的过程进行详细描述：

切片组件包括两个可移动主体的实施方式中，进行第一闸门(210)位置精度的检测时，第一电机(310)通过第一丝杆(320)和第一螺母(330)的螺纹推动作用带动第一闸门本体(211)延导轨(120)做直线移动，第一闸门本体(211)移动过程中，第一挡板(第一触发子单元(411))将会在第一槽型光电开关(第三触发子单元(421))的槽型结构中穿过，当第一挡板开始遮挡第一槽型光电开关发射的光线时，第一槽型光电开关将被触发，此时，处理器获取第一电机(310)中编码器的码值为A11，当第一挡板不再遮挡第一槽型光电开关发射的光线时，第一槽型光电开关将解除触发，此时，处理器获取第一电机(310)中编码器的码值为A12。通过A11与A12的差值可计算出第一挡板移动的距离为B12。第一挡板的宽度为B11。将B12与B11做差值，如果差值超过预先设定好的预设阈值，则说明位置精度有误，处理器产生报警信息和提示信息。如果差值没有超过预先设定好的预设阈值，说明位置精度正常，切片系统的位置精度检测装置可以正常工作。

进行第二闸门(220)位置精度的检测时，第二电机(340)通过第二丝杆(350)和第二螺母(360)的螺纹推动作用带动第二闸门本体(221)延导轨(120)做直线移动，第二闸门本体(221)移动过程中，第二挡板(第二触发子单元(412))将会在第二槽型光电开关(第三触发子单元(422))的槽型结构中穿过，当第二挡板开始遮挡第二槽型光电开关发射的光线时，第二槽型光电开关将被触发，此时，处理器获取第二电机(340)中编码器的码值为A21，当第二挡板不再遮挡第二槽型光电开关发射的光线时，第二槽型光电开关将解除触发，此时，处理器获取第二电机(340)中编码器的码值为A22。通过A21与A22的差值可计算出第二挡板移动的距离为B22。第二挡板的宽度为B21。将B22与B21做差值，如果差值超过预先设定好的预设阈值，则说明位置精度有误，处理器产生报警信息和提示信息；如果差值没有超过预先设定好的预设阈值，说明位置精度正常，切片系统的位置精度检测装置可以正常工作。

针对切片组件包括单一可移动主体的实施方式中，第三电机(370)通过第三丝杆(380)和第三螺母(390)的螺纹推力作用驱动栅板(230)延导轨(120)做直线移动，栅板(230)移动过程中，第三挡板(第一触发单元(410))将会在第三槽型光电开关(第二触发单元(420))的槽型结构中穿过，当第三挡板开始遮挡第三槽型光电开关发射的光线时，第三槽型光电开关将被触发，此时，处理器获取第三电机(370)中编码器的码值为A31，当第三挡板不再遮挡第三槽型光电开关发射的光线时，第三槽型光电开关将解除触发，此时，处理器获取第三电机(370)中编码器的码值为A32。通过A31与A32的差值可计算出第三挡板移动的距离为B32。第三挡板的宽度为B31。将B32与B31做差值，如果差值超过预先设定好的预设阈值，则说明位置精度有误，处理器产生报警信息和提示信息；如果差值没有超过预先设定好的预设阈值，说明位置精度正常，切片系统的位置精度检测装置可以正常工作。

如图5所示，第二种精度检测方法包括：

S31：驱动切片组件沿第一方向移动到设定位置，获取第一脉冲信号；

第一方向可根据切片组件的具体结构进行设置，旨在切片组件沿第一方向移动到设定位置的过程中，能够带动挡板移动，并穿过槽型光电开关即可，即挡板跟随切片组件由槽型光电开关的一侧移动到另一侧，触发槽型光电开关产生第一脉冲信号。

S32：驱动切片组件从设定位置沿第一方向的反方向移动，获取第二脉冲信号；

驱动切片组件到达设定位置后，驱动组件(300)再次驱动切片组件向第一方向的反方向移动，挡板逐渐靠近槽型光电开关，并再次进入槽型光电开关，槽型光电开关将再次被触发而产生第二脉冲信号。

S33：获取第一脉冲信号内第一位点对应的切片组件的位置与设定位置之间的第一距离反馈信息；

S34：获取第二脉冲信号内第二位点对应的切片组件的位置与设定位置之间的第二距离反馈信息；

其中，第一位点和第二位点由触发组件的同一位置触发，如挡板作为第一触发单元(410)跟随切片组件移动的实施例中，第一位点和第二位点为触发组件中挡板的同一侧边沿触发产生的。挡板在第一方向移动进入槽型光电开关，使得槽型光电开关发出第一脉冲信号，当挡板移动到一侧边沿完全脱离槽型光电开关时，槽型光电开关将停止发出第一脉冲信号，第一脉冲信号内第一位点为第一脉冲信号停止前一刻的位点，获取第一位点时编码器的第一码值，驱动组件(300)驱动挡板继续在第一方向上移动，挡板逐渐远离槽型光电开关，编码器的码值持续变化，直到预设位置停止，编码器的第二码值。通过计算第一码值和第二码值的差值得到码数，根据码数与切片组件移动距离的关系，如1个码等于0.01毫米，即可得到在挡板脱离槽型光电开关到预设位置过程中切片组件的理论移动距离，作为第一距离反馈信息。

挡板由预设位置开始，在第一方向的反方向向着槽型光电开关移动，当挡板移动到同一侧边沿进入槽型光电开关时，使得槽型光电开关发出第二脉冲信号，第二脉冲信号内第二位点为第二脉冲信号开始一刻的位点，获取第二位点时编码器的第三码值。通过计算第三码值和第二码值的差值得到码数，根据码数与切片组件移动距离的关系即可得到在挡板脱离槽型光电开关到预设位置过程中切片组件的理论移动距离，作为第二距离反馈信息。

S35：获取第一距离反馈信息和第二距离反馈信息的差值，当差值小于预设阈值时，切片组件的位置精度符合要求。

第一距离反馈信息和第二距离反馈信息均为距离反馈信息，第一距离反馈信息为挡板完全脱离槽型光电开关光线到预设位置停止所移动的距离，第二距离反馈信息为挡板由预设位置到再次遮挡槽型光电开关光线时刻所移动的距离，是挡板在两个移动方向上移动的距离，是电机分别通过正转和反转带动挡板移动的距离。通过第一距离反馈信息和第二距离反馈信息的差值，通过电机正转和反转的驱动过程中挡板的移动距离是否一致判断切片组件的位置精度。在一些其他的实施方式中，除利用第一距离反馈信息和第二距离反馈信息的差值进行位置精度的判断外，还可以在切片系统的位置精度检测装置首次厂内调试完成后，按照上述步骤S31-S34，计算得到原始第一距离反馈信息和原始第二距离反馈信息进行存储，通过比较第一距离反馈信息和原始第一距离反馈信息、以及第二距离反馈信息和原始第二距离反馈信息进行位置精度的判断。

以下针对不同结构的切片组件采用上述方法进行精度检测的过程进行详细描述：

针对切片组件包括两个可移动主体的实施方式中，进行第一闸门(210)位置精度的检测时，第一电机(310)通过第一丝杆(320)和第一螺母(330)的螺纹推动作用带动第一闸门本体(211)延导轨(120)在第一方向上做直线移动，第一方向可以为靠近第二闸门(220)的方向，第一闸门本体(211)移动过程中，第一挡板(第一触发子单元(411))将会在第一槽型光电开关(第三触发子单元(421))的槽型结构中穿过，当第一挡板完全穿过第一槽型光电开关，第一挡板将不再遮挡第一槽型光电开关发射的光线时，第一槽型光电开关将解除触发，此时，处理器获取第一电机(310)中编码器的码值为A13。第一电机(310)继续驱动第一闸门本体(211)移动，直到第一电机(310)到达指定的码值为A14的位置。通过A14与A13的差值可计算出第一挡板在第一方向上移动的距离为B13。第一电机(310)继而驱动第一闸门本体(211)延导轨(120)在第一方向的反方向上做直线移动，即远离第二闸门(220)的方向，直到第一挡板开始遮挡第一槽型光电开关发射的光线，第一槽型光电开关将被触发，此时，处理器获取第一电机(310)中编码器的码值为A15。通过将A14与A15的差值可计算出第一挡板在第一方向的反方向上移动的距离为B14。将B13与B14做差值，如果差值超过预先设定好的差值阈值，则说明位置精度有误，处理器产生报警信息和提示信息；如果差值没有超过预先设定好的差值阈值，说明位置精度正常，切片系统的位置精度检测装置可以正常工作。

进行第二闸门(220)位置精度的检测时，第二电机(340)通过第二丝杆(350)和第二螺母(360)的螺纹推动作用带动第二闸门本体(221)延导轨(120)在第一方向上做直线移动，第一方向可以为靠近第一闸门(210)的方向，第二闸门本体(221)移动过程中，第二挡板(第二触发子单元(412))将会在第二槽型光电开关(第三触发子单元(422))的槽型结构中穿过，当第二挡板完全穿过第二槽型光电开关，第二挡板不再遮挡第二槽型光电开关发射的光线时，第二槽型光电开关将解除触发，此时，处理器获取第二电机(340)中编码器的码值为A23。第二电机(340)继续驱动第二闸门本体(221)移动，直到第二电机(340)到达指定的码值为A24的位置。通过A24与A23的差值可计算出第二挡板在第一方向上移动的距离为B23。第二电机(340)继而驱动第二闸门本体(221)延导轨(120)在第一方向的反方向上做直线移动，即远离第一闸门(210)的方向，直到第二挡板开始遮挡第二槽型光电开关发射的光线，第二槽型光电开关将被触发，此时，处理器获取第二电机(340)中编码器的码值为A25。通过将A24与A25的差值可计算出第一挡板在第一方向的反方向上移动的距离为B24。将B23与B24做差值，如果差值超过预先设定好的差值阈值，则说明位置精度有误，处理器产生报警信息和提示信息；如果差值没有超过预先设定好的差值阈值，说明位置精度正常，切片系统的位置精度检测装置可以正常工作。

针对切片组件包括单一可移动主体的实施方式中，第三电机(370)通过第三丝杆(380)和第三螺母(390)的螺纹推力作用驱动栅板(230)延导轨(120)在第一方向做直线移动，栅板(230)移动过程中，第三挡板(第一触发单元(410))将会在第三槽型光电开关(第二触发单元(420))的槽型结构中穿过，当第三挡板完全穿过第三槽型光电开关时，第三挡板不再遮挡第三槽型光电开关发射的光线，第三槽型光电开关将解除触发，此时，处理器获取第三电机(370)中编码器的码值为A33。第三电机(370)继续驱动栅板(230)移动，直到第三电机(370)到达指定的码值为A34的位置。通过A34与A33的差值可计算出第三挡板在第一方向上移动的距离为B33。第三电机(370)继而驱动栅板(230)延导轨(120)在第一方向的反方向上做直线移动，当第三挡板开始遮挡第三槽型光电开关发射的光线时，第三槽型光电开关将被触发，此时，处理器获取第三电机(370)中编码器的码值为A35。通过将A34与A35的差值可计算出第一挡板在第一方向的反方向上移动的距离为B34。将B33与B34做差值，如果差值超过预先设定好的差值阈值，则说明位置精度有误，处理器产生报警信息和提示信息；如果差值没有超过预先设定好的差值阈值，说明位置精度正常，切片系统的位置精度检测装置可以正常工作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种切片系统的位置精度检测装置，其特征在于，包括：

固定组件(100)、切片组件和驱动组件(300)，所述驱动组件(300)分别与所述固定组件(100)和所述切片组件连接，所述驱动组件(300)用于驱动所述切片组件移动；

触发组件(400)，所述触发组件(400)包括一一对应的第一触发单元(410)和第二触发单元(420)，所述第一触发单元(410)设置于所述切片组件上，所述第二触发单元(420)设置于所述固定组件(100)上，所述第一触发单元(410)和所述第二触发单元(420)用于配合发出触发信号；

处理器，所述处理器分别与所述触发组件(400)和所述驱动组件(300)电连接，并用于控制所述驱动组件按照预设规则驱动所述切片组件移动，以触发所述触发组件发出触发信号，并根据所述触发信号获取距离反馈信息，以及基于所述距离反馈信息，确定所述切片组件的位置精度。

2.根据权利要求1所述的位置精度检测装置，其特征在于，所述触发信号为脉冲信号，所述预设规则包括控制所述驱动组件(300)驱动所述切片组件移动，以触发所述触发组件(400)发出一个脉冲信号，所述处理器用于获取与所述脉冲信号对应的距离反馈信息，并基于所述距离反馈信息与预存信息进行比较，确定所述切片组件的位置精度，其中，所述预存信息包括录入的距离信息；或，所述切片系统在运行初期，获取的与所述脉冲信号对应的距离信息。

3.根据权利要求1所述的位置精度检测装置，其特征在于，所述触发信号为脉冲信号，所述预设规则包括控制所述驱动组件(300)驱动所述切片组件沿第一方向移动到设定位置，以使所述触发组件(400)产生第一脉冲信号，驱动所述切片组件从所述设定位置沿第一方向的反方向移动，以使所述触发组件(400)产生第二脉冲信号，所述处理器用于获取所述第一脉冲信号内第一位点对应的所述切片组件的位置与所述设定位置之间的第一距离反馈信息，和获取所述第二脉冲信号内第二位点对应的所述切片组件的位置与所述设定位置之间的第二距离反馈信息，以及基于所述第一距离反馈信息和所述第二距离反馈信息，确定所述切片组件的位置精度，其中，所述第一位点和所述第二位点由所述触发组件的同一位置触发，所述第一距离反馈信息和所述第二距离反馈信息均为所述距离反馈信息。

4.根据权利要求2或3任一项所述的位置精度检测装置，其特征在于，所述驱动组件(300)包括电机，所述距离反馈信息与电机驱动器发给所述电机的脉冲数相关；或，

所述驱动组件(300)包括电机和与所述电机连接的编码器，所述距离反馈信息与所述编码器反馈的码数相关。

5.根据权利要求2或3所述的位置精度检测装置，其特征在于，

所述第一触发单元(410)为挡板，所述第二触发单元(420)为与所述挡板一一对应的触发开关；

或者，所述第一触发单元(410)为触发开关，所述第二触发单元(420)为与所述触发开关一一对应的挡板；

所述处理器与所述触发开关连接，所述触发开关用于在所述挡板作用下发出所述脉冲信号。

6.根据权利要求5所述的位置精度检测装置，其特征在于，在所述切片组件移动方向上，所述挡板的长度大于等于2毫米。

7.一种切片系统的位置精度检测方法，其特征在于，包括：

按照预设规则驱动切片组件移动，获取触发信号；

根据所述触发信号获取所述切片组件的距离反馈信息；

基于所述距离反馈信息，确定所述切片组件的位置精度。

8.根据权利要求7所述的位置精度检测方法，其特征在于，所述触发信号为脉冲信号；

所述按照预设规则驱动切片组件移动，获取触发信号，包括：

驱动所述切片组件移动，触发一个脉冲信号，

根据所述触发信号获取所述切片组件的距离反馈信息，包括：

根据所述脉冲信号，获取电机驱动器的脉冲数或编码器的码数；

基于所述脉冲数或码数，获取所述距离反馈信息；

基于所述距离反馈信息，确定所述切片组件的位置精度，包括：

获取所述距离反馈信息与预存信息的差值；

当所述差值小于预设阈值时，所述切片组件的位置精度符合要求，

其中，所述预存信息包括录入的距离信息；或，所述切片系统在运行初期，获取的与所述脉冲信号对应的距离信息。

9.根据权利要求7所述的位置精度检测方法，其特征在于，

所述触发信号为脉冲信号；

所述按照预设规则驱动切片组件移动，获取触发信号，包括：

驱动所述切片组件沿第一方向移动到设定位置，获取第一脉冲信号；

驱动所述切片组件从所述设定位置沿第一方向的反方向移动，获取第二脉冲信号；

根据所述触发信号获取所述切片组件的距离反馈信息，包括：

获取所述第一脉冲信号内第一位点对应的所述切片组件的位置与设定位置之间的第一距离反馈信息；

获取所述第二脉冲信号内第二位点对应的所述切片组件的位置与设定位置之间的第二距离反馈信息；

基于所述距离反馈信息，确定所述切片组件的位置精度，包括：

获取所述第一距离反馈信息和所述第二距离反馈信息的差值，

当所述差值小于预设阈值时，所述切片组件的位置精度符合要求，

其中，所述第一位点和所述第二位点由所述触发组件的同一位置触发，所述第一距离反馈信息和第二距离反馈信息均为所述距离反馈信息，所述距离反馈信息与编码器反馈的码数相关，或者与电机驱动器发给电机的脉冲数相关。

10.根据权利要求8或9所述的位置精度检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述差值大于或等于所述预设阈值时，发出报警信息。

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