CN116403875B - X射线球管的管电流快速调节方法及装置、ct设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种X射线球管的管电流快速调节方法，包括：获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于管电流差与第一调节系数得到第一调节项；获取管电流的调节过程中当前时刻为止的历史误差偏量之和，并且根据历史误差偏量之和与第二调节系数得到第二调节项；将第一调节项与第二调节项之和作为灯丝电流调节量；以及基于灯丝电流调节量对X射线球管的灯丝电流进行灯丝电流调节以使得X射线球管的管电流达到目标值，其中上一时刻的第一调节系数大于当前时刻的第一调节系数，上一时刻的第二调节系数大于当前时刻的第二调节系数。本发明还提供了一种X射线球管的管电流快速调节装置、CT设备及可读存储介质。

Description

X射线球管的管电流快速调节方法及装置、CT设备
技术领域
本发明涉及一种X射线球管的管电流快速调节方法及装置、CT设备及可读存储介质。
背景技术
X射线发生器为诸如口腔CBCT（锥形束CT）设备等CT设备的核心部件。X射线发生器的实际报关效果对于CT设备所得到的图像起到至关重要的作用。在X射线发生器中，产生X射线的光电流的大小依赖于X射线球管的阴极的灯丝加热。
目前市场上所有的X射线球管均是采用钨丝作为灯丝材料。现有技术中通过对灯丝施加恒定的电流对其进行加热。但是这种加热具有时间滞后性，因为需要一定的时间来对灯丝进行加热，而不是加热后灯丝马上就能达到所需的问题。因此将会导致在闭环调节管电流时由于灯丝存在响应时间，导致管电流闭环控制时也存在响应时间，不能马上达到预设值。这样将会导致，在进行拍摄的过程中，在管电流没有达到预设值的情况下，X射线的辐射剂量误差偏大导致所拍摄的图像质量下降。
为了解决这种问题，目前生产厂商通常会采用两种方式。第一种方式为：在管电流闭环调节时采用统一的具有较大调节幅度的闭环参数来进行调节，但是这种方式会导致真正拍摄时管电流上下浮动很大，这样会导致管电流的精度下降，从而影响图像质量，第二种方式为：采用调节幅度很小的闭环参数来进行调节，这样调节稳定后管电流的精度很高，但是需要舍弃前面调节还未稳定时的管电流拍出的图像，这时候需要舍弃的图片数目较多，患者还会因此承受多余的一部分辐射剂量而给患者带来风险。
发明内容
为了解决上述技术问题之一，本发明提供了一种X射线球管的管电流快速调节方法及装置、CT设备及可读存储介质。
根据本发明的一个方面，提供过了一种X射线球管的管电流快速调节方法，包括：获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于所述管电流差与第一调节系数得到第一调节项；获取管电流的调节过程中当前时刻为止的历史误差偏量之和，并且根据所述历史误差偏量之和与第二调节系数得到第二调节项；将所述第一调节项与所述第二调节项之和作为灯丝电流调节量；以及基于所述灯丝电流调节量对所述X射线球管的灯丝电流进行灯丝电流调节以使得所述X射线球管的管电流达到目标值，其中上一时刻的第一调节系数大于当前时刻的第一调节系数，上一时刻的第二调节系数大于当前时刻的第二调节系数。
根据本发明至少一个实施方式的方法，通过将所述管电流差乘以第一调节系数得到第一调节项，并且通过将所述历史误差偏量之和乘以第二调节系数得到第二调节项
根据本发明至少一个实施方式的方法，还包括在所述X射线球管曝光开始时，向所述X射线球管施加前导脉冲，以便测得X射线球管的管电流并且将其作为第一次管电流调节的上一时刻的管电流。
根据本发明至少一个实施方式的方法，在每次管电流调节之后均等待预定时间来进行下一次管电流调节。
根据本发明至少一个实施方式的方法，每次管电流调节之后，第一调节系数依次减小并且第二调节系数依次减小，并且每次管电流调节之后的管电流逐渐升高直至达到目标值。
根据本发明至少一个实施方式的方法，在所述X射线球管的管电流达到目标值之后，进行微调以消除所述X射线球管的管电流的波动，在微调过程中，获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于所述管电流差与第一微调系数得到第一微调项；获取当前时刻为止的所有历史误差偏量之和，并且根据所述历史误差偏量之和与第二微调系数得到第二微调项；将所述第一微调项与所述第二微调项之和作为管电流微调量。
根据本发明至少一个实施方式的方法，所述第一微调系数小于所述第一调节系数，所述第二微调系数小于所述第二调节系数。
根据本发明的另一方面，提供了一种管电流快速调节装置，包括：第一调节项模块，获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于所述管电流差与第一调节系数得到第一调节项；第二调节项模块，获取管电流的调节过程中当前时刻为止的历史误差偏量之和，并且根据所述历史误差偏量之和与第二调节系数得到第二调节项；灯丝电流调节量模块，将所述第一调节项与所述第二调节项之和作为灯丝电流调节量；以及调节模块，基于所述灯丝电流调节量对所述X射线球管的灯丝电流进行灯丝电流调节以使得所述X射线球管的管电流达到目标值，其中上一时刻的第一调节系数大于当前时刻的第一调节系数，上一时刻的第二调节系数大于当前时刻的第二调节系数。
根据本发明的再一方面，提供了一种CT设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上所述的方法。
根据本发明的又一方面，提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于处理器进行加载，以执行如上所述的方法。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本发明的一个实施方式的方法流程图。
图2示出管电流与灯丝的关系示意图。
图3为本申请的验证效果示意图。
图4为本发明的一个实施方式的采用处理系统的硬件实现方式的装置示例图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本发明的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本发明的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
为了描述性目的，本发明可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种X射线球管的管电流快速调节方法。
如之前所描述的，在管电流没有达到预设值的情况下，所拍摄的图像因为辐射剂量偏长过大导致质量下降，需要舍弃这种图像。如果管电流的调节幅度过大，导致管电流的精度下降，从而影响图像质量。如果管电流的调节幅度过小，虽然满足了精度要求，但是在调节过程中所拍摄的图像都需要被舍弃，这样舍弃的图像过多而且患者承受多余的辐射剂量。
因此，如何在使得舍弃图像尽量少、保证管电流精度并且使得患者所受的辐射剂量尽量小等，为本发明所要解决的技术问题。
基于上述目的，本申请提出了一种X射线球管的管电流快速调节方法。
图1示出了根据本发明的一个实施例的X射线球管的管电流快速调节方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括以下步骤S102至S108。
在图2中示出了X射线球管的管电流Ia与灯丝电流If的对应关系。作为一个示例，当需要80KV8mA的拍摄条件时，如图2所示，对应的灯丝电流在3A左右。也就是说，需要对灯丝进行3A的恒流加热并且稳定之后再施加80KV的电压才能够得到8mA的管电流。通常，X射线球管一般在待机工作时会有一个待机工作电流，以便保持灯丝一直处于一个低热的加热状态。例如灯丝的待机电流为2.2A。如图2所示，理想的情况是当发出80KV8mA的拍摄条件指令后，会迅速地将灯丝电流改变到3A进行加热，在这种理想情况下，管电流将会8mA。但是图2中示出的情况为理想情况，在实际工作过程中，管电流将会受到温度、灯丝响应时间以及硬件电路的差异等各种因素的影响。因此实际上，虽然X射线球管的灯丝电流已经为3A，但是管电流并不是8mA，例如可能只有7.6mA。此时，从7.6mA的管电流达到8mA的管电流这一期间，所拍摄的图片将不会符合要求，只能被舍弃。在这种情况下，需要考虑如何使得管电流精确且快速地达到8mA的目标值。
在步骤S102中，获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于管电流差与第一调节系数得到第一调节项。
在本申请中，当前时刻的管电流为目前所采集的管电流的实际值。上一时刻的管电流为当前时刻之前的那个时刻所采集的管电流的实际值。在需要两次调节的情况下，此时可以存在三个时刻，即为第零时刻、第一时刻、和第二时刻（为了描述原因，采用第零时刻的表述，本领域的技术人员根据实际情况应当能够理解其具体的含义）。分别在第零时刻、第一时刻和第二时刻采集相应的管电流。在第一时刻调节的情况下，第一时刻为当前时刻，此时所采集的管电流为当前时刻的管电流，第零时刻为上一时刻，那时所采集的管电流为上一时刻的管电流。在第二时刻调节的情况下，第二时刻为当前时刻，此时所采集的管电流为当前时刻的管电流，第一时刻为上一时刻，那时所采集的管电流为上一时刻的管电流。
例如，第零时刻的管电流可以表示为HVC0，第一时刻的管电流可以表示为HVC1，第二时刻的管电流可以表示为HVC2。在第一时刻第一调节项可以表示为Kerror1，第一时刻第一调节项Kerror1=K1×(HVC1－HVC0)，其中K1为第一时刻第一调节系数。在第二时刻第一调节项可以表示为Kerror2，第二时刻第一调节项Kerror2=K2×(HVC2－HVC1)，其中K2为第二时刻第一调节系数。
上面以两次调节为例进行了详细地说明。在三次以上的调节过程中，每次的第一调节项可以表示为Kerrorn=Kn×(HVCn－HVCn-1)，其中Kerrorn为第n时刻第一调节项，Kn为第n时刻第一调节系数，HVCn为第n时刻采集的管电流，HVCn-1为第n-1时刻采集的管电流，其中n为大于等于1的整数。
在本申请中，第一调节系数的取值范围可以设定为80~5，例如优选地可以设置为50~5。其中优选地，上一时刻的第一调节系数的取值需要大于当前时刻的第一调节系数的取值，也就是说前次的第一调节系数的取值需要大于后次的第一调节系数的取值。例如在进行三次调节的过程中，第一时刻第一调节系数K1可以为50，第二时刻第一调节系数K2可以为30，第三时刻第一调节系数K3可以为10。在本申请中，各个时刻第一调节系数可以根据实际情况来进行限定，并不必须局限于本申请所列举的取值。
在步骤S204中，获取管电流的调节过程中当前时刻为止的历史误差偏量之和，并且根据历史误差偏量之和与第二调节系数得到第二调节项。
下面首先以两次调节的情况为例进行说明。在进行两次调节的情况下同样存在三个时刻，即为第零时刻、第一时刻、和第二时刻。此处的第零时刻也为步骤S202中描述的第零时刻，此处的第一时刻也为步骤S202中描述的第一时刻，此处的第二时刻也为步骤S202中描述的第二时刻。获得第零时刻误差偏量，可以表示为E0，获得第一时刻误差偏量，可以表示为E1，获得第二时刻误差偏量，可以表示为E2。其中各个时刻误差偏量可以为管电流的目标值与各个时刻的管电流的实际值之间的误差偏量，例如第零时刻误差偏量可以为第零时刻的管电流的实际值与目标值（例如8mA）之间的差值，第一时刻误差偏量可以为第一时刻的管电流的实际值与目标值（例如8mA）之间的差值，第二时刻误差偏量可以为第二时刻的管电流的实际值与目标值（例如8mA）之间的差值。
将各个时刻误差偏量进行求和来作为历史误差偏量之和，并且乘以第二调节系数来得到第二调节项。在本申请中，第二调节系数为进行管电流调节时刻的第二调节系数，各个时刻第二调节系数可以不同。
例如在第一时刻进行管电流调节时，第一时刻第二调节项Perror1可以表示为Perror1=P1×(E0+ E1)，其中P1表示第一时刻第二调节系数，E0表示第零时刻误差偏量，E1表示第一时刻误差偏量。(E0+ E1)表示第一时刻时的历史误差偏量之和。此时第一时刻为目前时刻。
例如在第二时刻进行管电流调节时，第二时刻第二调节项Perror2可以表示为Perror2=P2×(E0+ E1+ E2)，其中P2表示第二时刻第二调节系数，E0表示第零时刻误差偏量，E1表示第一时刻误差偏量，E2表示第二时刻误差偏量。(E0+ E1+ E2)表示第二时刻时的历史误差偏量之和。此时第二时刻为目前时刻。
在三次以上的调节过程中，每次的第二调节项可以表示为Perrorn=Pn×(E0+ E1+……+En-1+En)，其中Perrorn为第n时刻第二调节项，Pn为第n时刻第二调节系数，E1表示第一时刻误差偏量，E2表示第二时刻误差偏量，En-1表示第n-1时刻误差偏量，En表示第n时刻误差偏量，其中n为大于等于1的整数。
从上面可以看出，各个时刻第二调节系数可以设置为不同的取值。在本申请中，第二调节系数的取值范围可以设定为30~1，例如优选地可以设置为20~2。其中优选地，上一时刻的第二调节系数的取值需要大于当前时刻的第二调节系数的取值，也就是说前次的第二调节系数的取值需要大于后次的第二调节系数的取值。例如在进行三次调节的过程中，第一时刻第二调节系数P1可以为20，第二时刻第二调节系数P2可以为10，第三时刻第二调节系数P3可以为5。在本申请中，各个时刻第二调节系数可以根据实际情况来进行限定，并不必须局限于本申请所列举的取值。此外在本申请中，各个时刻第二调节系数可以设置成小于相应时刻第一调节系数。此外，在各个时刻，第一调节系数可以设置成依次减小，第二调节系数可以设置成依次减小。
在步骤S206中，将第一调节项与第二调节项之和作为灯丝电流调节量，以便基于该灯丝电流调节量对灯丝电流进行调节。
其中，灯丝电流调节量Ln可以表示为：Ln=Kerrorn+Perrorn，其中Kerrorn为前述的第n时刻得到的第一调节项，Perrorn为前述的第n时刻得到的第二调节项。
如上所述，在两次调节的情况下，在第一时刻时，灯丝电流调节量L1可以表示为：L1=Kerror1+Perror1，其中Kerror1为第一时刻得到的第一调节项，Perror1为前述的第一时刻得到的第二调节项；在第二时刻时，灯丝电流调节量L2可以表示为：L2=Kerror2+Perror2，其中Kerror2为第二时刻得到的第一调节项，Perror2为前述的第二时刻得到的第二调节项，这样可以在第一时刻和第二时刻来分别进行调节。当然，如上所述，也可以在更多时刻得到灯丝电流调节量，以便分别在各个时刻进行调节。
在步骤S108中，基于得到的灯丝电流调节量对X射线球管的灯丝电流进行调节，从而使得X射线球管的管电流达到目标值（例如8mA）。
在本申请的各个实施方式中，第零时刻的管电流的测量可以通过对X射线球管施加第一个前导脉冲来实现，从而测量施加前导脉冲的X射线球管的管电流来作为第零时刻的管电流。
根据本申请的思想，本申请的发明人对本申请的技术方案进行了相应的验证。在验证的过程中，拍摄条件为80KV8mA，灯丝电流为3A（灯丝加热），管电流为8mA。另外，以最多三次调节为例进行说明，其中第一时刻第一调节系数K1设为50，第二调节系数P1设为20；第二时刻第一调节系数K2设为30，第二调节系数P2设为10；第三时刻第一调节系数K3设为20，第二调节系数P3设为5。
图3示出了验证的效果示意图。如图3所示，在调节过程中可以根据各个时刻的灯丝电流调节量来对X射线球管施加前导脉冲。管电流达到目标值之后，CT设备的X射线可以作为正式的射线。在曝光开始时，可以施加第一个前导脉冲，从而采集到的管电流为7.6mA。这时候关闭第一个前导脉冲并且在关闭时通过第一时刻第一调节系数和第二调节系数等构成的第一调节项和第二调节项对灯丝电流进行调整。将管电流增加并且等待一段时间。在第二个前导脉冲开启时，测得管电流达到7.85mA。再采用第二时刻第一调节系数和第二调节系数等构成的第一调节项和第二调节项对灯丝电流进行调整并且等待一段时间。在第三个前导脉冲开启时，就测得管电流的电流值已经达到了8mA。光比第三前导脉冲等待一段时间后，之后的管电流的电流值就可以为稳定的8mA。在本申请中，如果在第三个前导脉冲开启时，管电流没有达到目标值，可以继续采用第三时刻的第三时刻第一调节系数和第二调节系数等构成的第一调节项和第二调节项对灯丝电流进行调整。各个时刻之间的等待时间可以相同也可以不同。也就是说每个前导脉冲结束后等待一段时间以配合灯丝电流的响应时间。
在本申请中，在管电流为目标值后进行正式拍摄时，由于存在轻微的波动，在这种情况下，仍然可以根据本申请的思路来进行调整，从而消除波动情况。这种调节可以称为微调过程。在微调过程中，获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于所述管电流差与第一微调系数得到第一微调项；获取当前时刻为止的历史误差偏量之和，并且根据所述历史误差偏量之和与第二微调系数得到第二微调项；将所述第一微调项与所述第二微调项之和作为管电流微调量。其中微调过程的实施方式与上面描述相同，为了简洁起见，在此不再赘述。
另外第一微调系数小于第一调节系数，第二微调系数小于第二调节系数。同样在发明人的验证过程中，将第一微调系数设置为10，并且将第二微调系数设置为2。在本申请中第一微调系数和第二微调系数可以不变。
根据本申请的方法通过数量很少的前导脉冲（例如不超过5个）可以在充分考虑灯丝的响应时间的前提下，快速让管电流达到设定值，以便满足CT拍摄装置能够开始拍摄时就达到稳定的预设管电流。在本申请中通过阶梯式的闭环参数进行管电流调节，可用很短时间将管电流调节至稳定，这样即保证了前面舍弃图数量很少，患者不会承受过多的辐射剂量，又保证了正式拍摄时的管电流稳定性，从而保证了精度和图像质量。而在现有技术中采用单一参数进行调节，如果参数过大，调节虽快但丢图数量少，很容易导致管电流震荡，即管电流在目标值附近忽高忽低不稳定，如果调节参数过小，会导致达到管电流目标值的时间太长，这段时间患者将会承受多余的辐射。前导脉冲的时间极端可以减少患者所承受的不必要的辐射。
图4示出了采用处理系统的硬件实现方式的装置示例图。该装置可以包括执行上述方法中各个或几个步骤的相应模块。因此，可以由相应模块执行上述方法中的每个步骤或几个步骤，并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
该硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线1100将包括一个或多个处理器1200、存储器1300和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线1100还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其它电路1400连接。
总线1100可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本发明中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，可以具体实现在任何可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
就本说明书而言，“可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，可读存储介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成。程序可以存储于一种可读存储介质中。程序在执行时，包括实施方法的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
图4是根据本发明的一个实施方式的管电流快速调节装置的一种结构示意图。如图4所示，根据本发明的管电流快速调节装置可以包括第一调节项模块1002、第二调节项模块1004、灯丝电流调节量模块1006、调节模块1008。
在第一调节项模块1002中，获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于管电流差与第一调节系数得到第一调节项。在本申请中，当前时刻的管电流为目前所采集的管电流的实际值。上一时刻的管电流为当前时刻之前的那个时刻所采集的管电流的实际值。在需要两次调节的情况下，此时可以存在三个时刻，即为第零时刻、第一时刻、和第二时刻（为了描述原因，采用第零时刻的表述，本领域的技术人员根据实际情况应当能够理解其具体的含义）。分别在第零时刻、第一时刻和第二时刻采集相应的管电流。在第一时刻调节的情况下，第一时刻为当前时刻，此时所采集的管电流为当前时刻的管电流，第零时刻为上一时刻，那时所采集的管电流为上一时刻的管电流。在第二时刻调节的情况下，第二时刻为当前时刻，此时所采集的管电流为当前时刻的管电流，第一时刻为上一时刻，那时所采集的管电流为上一时刻的管电流。在三次以上的调节过程中，每次的第一调节项可以表示为Kerrorn=Kn×(HVCn－HVCn-1)，其中Kerrorn为第n时刻第一调节项，Kn为第n时刻第一调节系数，HVCn为第n时刻采集的管电流，HVCn-1为第n-1时刻采集的管电流，其中n为大于等于1的整数。
在第二调节项模块1004中，获取管电流的调节过程中当前时刻为止的历史误差偏量之和，并且根据历史误差偏量之和与第二调节系数得到第二调节项。每次的第二调节项可以表示为Perrorn=Pn×(E0+ E1+……+En-1+En)，其中Perrorn为第n时刻第二调节项，Pn为第n时刻第二调节系数，E1表示第一时刻误差偏量，E2表示第二时刻误差偏量，En-1表示第n-1时刻误差偏量，En表示第n时刻误差偏量，其中n为大于等于1的整数。
在灯丝电流调节量模块1006中，将第一调节项与第二调节项之和作为灯丝电流调节量，以便基于该灯丝电流调节量对灯丝电流进行调节。其中，灯丝电流调节量Ln可以表示为：Ln=Kerrorn+Perrorn，其中Kerrorn为前述的第n时刻得到的第一调节项，Perrorn为前述的第n时刻得到的第二调节项。
在调节模块1008中，基于得到的灯丝电流调节量对X射线球管的灯丝电流进行调节，从而使得X射线球管的管电流达到目标值（例如8mA）。
在本申请的各个模块的描述中，其具体内容可以参照前面的方法的相关描述，其内容可以整体的并入装置的描述中。
另外也可以实现微调模块来实现上述的微调功能。对于其他描述可以参照方法的内容，在此不再赘述。
本发明还提供了一种电子设备，包括：存储器，存储器存储执行指令；以及处理器或其他硬件模块，处理器或其他硬件模块执行存储器存储的执行指令，使得处理器或其他硬件模块执行上述的方法。
本发明还提供了一种可读存储介质，可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现上述的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种X射线球管的管电流快速调节方法，其特征在于，包括：
获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于所述管电流差与第一调节系数得到第一调节项；
获取管电流的调节过程中当前时刻为止的历史误差偏量之和，并且根据所述历史误差偏量之和与第二调节系数得到第二调节项；
将所述第一调节项与所述第二调节项之和作为灯丝电流调节量；以及
基于所述灯丝电流调节量对所述X射线球管的灯丝电流进行灯丝电流调节以使得所述X射线球管的管电流达到目标值，
其中上一时刻的第一调节系数大于当前时刻的第一调节系数，上一时刻的第二调节系数大于当前时刻的第二调节系数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述管电流差乘以第一调节系数得到第一调节项，并且通过将所述历史误差偏量之和乘以第二调节系数得到第二调节项。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述X射线球管曝光开始时，向所述X射线球管施加前导脉冲，以便测得X射线球管的管电流并且将其作为第一次管电流调节的上一时刻的管电流。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在每次管电流调节之后均等待预定时间来进行下一次管电流调节。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，每次管电流调节之后，第一调节系数依次减小并且第二调节系数依次减小，并且每次管电流调节之后的管电流逐渐升高直至达到目标值。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述X射线球管的管电流达到所述目标值之后，进行微调以消除所述X射线球管的管电流的波动，在微调过程中，
获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于所述管电流差与第一微调系数得到第一微调项；
获取当前时刻为止的所有历史误差偏量之和，并且根据所述历史误差偏量之和与第二微调系数得到第二微调项；
将所述第一微调项与所述第二微调项之和作为管电流微调量。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一微调系数小于所述第一调节系数，所述第二微调系数小于所述第二调节系数。
8.一种X射线球管的管电流快速调节装置，其特征在于，包括：
第一调节项模块，获取当前时刻的管电流及上一时刻的管电流之间的管电流差，并且基于所述管电流差与第一调节系数得到第一调节项；
第二调节项模块，获取管电流的调节过程中当前时刻为止的历史误差偏量之和，并且根据所述历史误差偏量之和与第二调节系数得到第二调节项；
灯丝电流调节量模块，将所述第一调节项与所述第二调节项之和作为灯丝电流调节量；以及
调节模块，基于所述灯丝电流调节量对所述X射线球管的灯丝电流进行灯丝电流调节以使得所述X射线球管的管电流达到目标值，
其中上一时刻的第一调节系数大于当前时刻的第一调节系数，上一时刻的第二调节系数大于当前时刻的第二调节系数。
9.一种CT设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于处理器进行加载，以执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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