CN116602702A - 一种基于高频直流恒压控制的牙科x射线机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，包括：电源转换模块为射线发射模块的两端提供高频直流的加速电压；恒流电源模块为射线发射模块提供灯丝加热电压和灯丝加热电流；射线发射模块产生X射线对用户牙齿结构进行照射；射线接收模块接收X射线光子信号并转化为数字化图像；中央控制模块采集电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块的工作状态信息并进行分析，根据分析结果对电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块进行自动控制。本发明相比传统的工频技术方案能够具有更高的透视图成像质量，并且实现对加速电压的闭环控制达到了恒压效果，减少了射线量受线路电压波动的影响时间。
Description
技术领域
本发明涉及牙科设备技术领域，特别涉及一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机。
背景技术
医用X射线设备是临床应用比较多见的设备之一，其采用X射线作为检测诊断依据，并控制X射线用于对人体组织放射检查和放射治疗的设备，能够帮助医生判断患者具体的病情状况。
自从1895年11月8日德国物理学家伦琴发现了X射线后，X射线在医学上开始了越来越广泛的应用。20世纪初产生了放射学这门新学科，开始了医学诊断与治疗的新纪元。一个多世纪以来，X射线诊断技术迅速发展并广泛普及，为人类的疾病诊断和健康保健做出了巨大贡献，并且始终占据电离辐射医学应用各个分支中的最大份额。医用X射线诊断已应用到包括普通X射线诊断，数字化X射线成像(CR，DR，DSA)，X射线计算机断层扫描(X-CT)，特殊X射线诊断检查，乳腺X射线摄影，牙科X射线摄影等方面。
由于诊治目的不同，所组成的医用X射线设备的结构也不同，特别是牙科X射线机，因为牙齿结构的精密性对牙科X射线机要求非常严格，导致所形成的透视图质量要求更为严格。
发明内容
本发明提供一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，能够具有更高的透视图成像质量，并且实现对加速电压的闭环控制达到了恒压效果，减少了射线量受线路电压波动的影响时间。
本发明提供的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，包括：
电源转换模块，用于将交流电进行整流调节后为射线发射模块的两端提供高频直流的加速电压；
恒流电源模块，用于为射线发射模块提供灯丝加热电压和灯丝加热电流；
射线发射模块，用于产生X射线对用户牙齿结构进行照射；
射线接收模块，用于接收穿越用户牙齿结构的X射线光子信号，并转化为数字化图像；
中央控制模块，用于采集电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块的工作状态信息并进行分析，根据分析结果对电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块进行自动控制。
优选的，所述电源转换模块包括：
同步整流单元，用于将外部输入的交流电转换为直流电；
桥式逆变单元，用于通过桥式逆变电路将直流电变为高频交流电；
高频变压器，用于对高频交流电进行电压调节；
高倍压整流电路，用于将电压调节后的高频交流电通过固定倍数的升压以及整流工作后变为高频脉冲、高压的直流电，并为射线发射模块的两端提供加速电压。
优选的，所述恒流电源模块包括：
蓄电池充电单元，用于利用电源转换模块中经过同步整流工作后的直流电为蓄电池组进行充电工作；
蓄电单元，用于通过蓄电池组进行蓄电工作；
第一供电单元，用于通过蓄电池组直接为射线发射模块中的灯丝电路进行供电，同时为中央控制模块进行供电；
第二供电单元，用于在X射线机未得到外部电力输入时利用蓄电池组内所存储的电力通过电源转换模块间接为射线发射模块的两端提供加速电压。
优选的，所述射线发射模块包括：
阴极单元2，所述阴极单元上设置有钨制灯丝3，该钨制灯丝3在灯丝加热电压和灯丝加热电流的作用下释放出电子；
阳极单元1，所述阳极单元上设置有靶物质4；
所述加速电压同时作用在阴极单元2和阳极单元1，并对钨制灯丝3所释放的电子进行加速后轰击靶物质4产生X射线。
优选的，所述中央控制模块包括：
第一数据采集单元，用于采集电源转化模块的工作状态信息；
第二数据采集单元，用于采集恒流电源模块的工作状态信息；
第一控制单元，用于根据电源转化模块的工作状态信息对电源转化模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的加速电压的大小以及脉冲频率；
第二控制单元，用于根据恒流电源模块的工作状态信息对恒流电源模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的灯丝加热电压和灯丝加热电流大小，并在X射线机未得到外部电力输入时控制恒流电源模块为射线发射模块的两端提供加速电压。
优选的，所述中央控制模块还包括：
图像采集单元，用于采集射线接收模块所生成的数字化图像；
图像分析单元，用于对数字化图像进行分析得到分析结果；
调整控制单元，用于根据分析结果确定数字化图像的识别度，并在识别度不满足识别要求时联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，从而提高所拍摄的数字化图像的识别度；
位置调整单元，用于根据分析结果确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度，并根据照射位置以及照射角度自动对X射线机上射线发射模块以及射线接收模块的位置及角度进行自动调整；
融合建模单元，用于利用所拍摄的多张数字化图像为用户牙齿结构进行三维建模，得到用户牙齿结构模型。
优选的，所述图像分析单元执行以下操作：
步骤1、对数字化图像进行图像分割，得到多个分割图像；
步骤2、确定每一个分割图像的对比度，确定小于预设的对比度阈值的分割图像占分割图像总数的第一比值，基于预设的第一比值--数字化图像的识别度表格确定数字化图像的识别度；
步骤3、对满足识别要求的数字化图像进行基于牙齿结构特征库的特征分析，根据分析结果确定数字化图像中对应的多个牙齿结构特征，并进一步确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；
步骤4、根据数字化图像的识别度、X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度生成针对于所分析的数字化图像的分析结果。
优选的，所述调整控制单元执行以下操作：
根据分析结果确定数字化图像的识别度，并将数字化图像的识别度与预设的识别度阈值进行对比判断是否满足识别要求；
若不满足识别要求，则联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，通过控制变量的方式分别不断调节加速电压的大小、频率、灯丝加热电压以及灯丝加热电流；
确定调节后的X射线机所拍摄的数字化图像的第二识别度，将第二识别度与第一识别度进行对比，并根据对比结果对所调节的工作的有效性进行正反馈，直至第二识别度满足识别要求。
优选的，所述位置调整单元执行以下操作：
根据分析结果确定数字化图像中所存在的牙齿结构特征点，并确定每一个牙齿结构特征点在数字化图像中所处位置；
确定数字化图像中多个牙齿结构特征点之间的相对位置关系，并进一步确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；
根据X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度确定当前射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第一状态；
确定当前所想要达到的射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第二状态；
在用户姿势保持不变的前提下，根据第一状态以及第二状态对射线发射模块以及射线接收模块的照射位置以及照射角度进行自动调整。
优选的，所述融合建模单元执行以下操作：
根据分析结果确定每一张数字化图片各自相对于用户面部的照射位置以及照射角度；
将多张不同照射位置以及照射角度对应的数字化图像基于迭代重建，获得待成像的用户牙齿结构模型不同位置出的多张断层图像作为图像重建结果；
对图像重建结果进行表明平滑处理，得到用户牙齿结构模型。
通过本发明取得了以下有益效果：，
1、通过高频直流恒压电源能够使牙科X射线机具有更高的透视图成像质量，并且实现对加速电压的闭环控制进一步达到了恒压效果，减少了射线量受线路电压波动的影响时间。
2、在X射线机未得到外部电力输入时利用蓄电池组内所存储的电力通过电源转换模块间接为射线发射模块的两端提供加速电压，从而在X射线机断电的情况下仍然能够具备一定的工作能力。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机的结构示意图；
图2为本发明实施例中恒流电源模块的结构示意图；
图3为本发明实施例中射线发射模块的结构示意图。
图中，1、阳极单元；2、阴极单元；3、钨制灯丝；4靶物质。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，参见图1，包括：
电源转换模块，用于将交流电进行整流调节后为射线发射模块的两端提供高频直流的加速电压；
恒流电源模块，用于为射线发射模块提供灯丝加热电压和灯丝加热电流；
射线发射模块，用于产生X射线对用户牙齿结构进行照射；
射线接收模块，用于接收穿越用户牙齿结构的X射线光子信号，并转化为数字化图像；
中央控制模块，用于采集电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块的工作状态信息并进行分析，根据分析结果对电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块进行自动控制。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本发明提共的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机通过电源转换模块用于将交流电进行整流调节后为射线发射模块的两端提供高频直流的加速电压，该加速电压用于作用在X射线管的两端对X射线管所产生的电子进行加速；通过恒流电源模块为射线发射模块提供灯丝加热电压和灯丝加热电流；该灯丝加热电压和灯丝加热电流用于对灯丝加热使其逸散电子；加速后的电子轰撞靶物质产生X射线,通过射线发射模块产生X射线对用户牙齿结构进行照射；通过射线接收模块接收穿越用户牙齿结构的X射线光子信号，并转化为数字化图像(该数字化图像即为透视图像)；最后通过中央控制模块采集电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块的工作状态信息并进行分析，根据分析结果对电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块进行闭环负反馈的自动控制，使电源转化模块的输出电压自动保持恒定水平。本发明通过为牙科X射线机提供高频直流的加速电压，相比传统的工频技术方案能够具有更高的透视图成像质量，实现对用户牙齿结构的准确检测，并且通过中央控制模块与电源转换模块之间所构建的闭环回路实现对加速电压的闭环控制达到了恒压效果，从而减少了射线量受线路电压波动的影响时间。
在一个优选实施例中，参见图1，所述电源转换模块包括：
同步整流单元，用于将外部输入的交流电转换为直流电；
桥式逆变单元，用于通过桥式逆变电路将直流电变为高频交流电；
高频变压器，用于对高频交流电进行电压调节；
高倍压整流电路，用于将电压调节后的高频交流电通过固定倍数的升压以及整流工作后变为高频脉冲、高压的直流电，并为射线发射模块的两端提供加速电压。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：电源转换模块通过同步整流单元将外部输入的交流电转换为直流电；桥式逆变单元通过桥式逆变电路将直流电变为高频交流电，从而得到了高频电源；然后通过高频变压器对高频交流电进行电压调节，为了使加速电压可控，高频变压器与中央控制模块进行了连接，中央控制模块可直接控制高频变压器的工作状态从而实现对加速电压的电压高低的调节；高倍压整流电路，用于将电压调节后的高频交流电通过固定倍数的升压以及整流工作后变为高频脉冲、高压的直流电，并为射线发射模块的两端提供加速电压。从而实现对标准交流电的合理调控，最终得到高频脉冲、高压的直流电。
在一个优选实施例中，参见图1和图2，所述恒流电源模块包括：
蓄电池充电单元，用于利用电源转换模块中经过同步整流工作后的直流电为蓄电池组进行充电工作；
蓄电单元，用于通过蓄电池组进行蓄电工作；
第一供电单元，用于通过蓄电池组直接为射线发射模块中的灯丝电路进行供电，同时为中央控制模块进行供电；
第二供电单元，用于在X射线机未得到外部电力输入时利用蓄电池组内所存储的电力通过电源转换模块间接为射线发射模块的两端提供加速电压。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：恒流电源模块中，通过蓄电池充电单元利用电源转换模块中经过同步整流工作后的直流电为蓄电池组进行充电工作；蓄电单元通过蓄电池组进行蓄电工作；第一供电单元，用于通过蓄电池组直接为射线发射模块中的灯丝电路进行供电，通过独立设置电源的方式为灯丝电路单独提供稳定可控的电力来源，同时能够为中央控制模块进行供电，在断电的情况下仍然能够保证中央控制模块中的数据不会丢失；通过第二供电单元，用于在X射线机未得到外部电力输入时利用蓄电池组内所存储的电力通过电源转换模块间接为射线发射模块的两端提供加速电压，从而在X射线机断电的情况下仍然能够具备一定的工作能力(当使用第二供电单元为射线发射模块的两端提供加速电压时，由于蓄电池的充电电压与放电电压的不同，其中蓄电池的充电电压引用同步整流单元整流后的直流电压V，而同时蓄电池也在同步整流单元整流后为射线发射模块的两端提供加速电压，由于蓄电池的充电电压与放电电压的不同，需要对高频变压器进行预设的升压处理，从而让加速电压的闭环负反馈调节速度得到快速提升)。
在一个优选实施例中，参见图3，所述射线发射模块包括：
阴极单元2，所述阴极单元上设置有钨制灯丝3，该钨制灯丝3在灯丝加热电压和灯丝加热电流的作用下释放出电子；
阳极单元1，所述阳极单元上设置有靶物质4；
所述加速电压同时作用在阴极单元2和阳极单元1，并对钨制灯丝3所释放的电子进行加速后轰击靶物质4产生X射线。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：射线发射模块包括阴极单元2和阳极单元1，其中阴极单元2上设置有钨制灯丝3，该钨制灯丝3在灯丝加热电压和灯丝加热电流的作用下释放出电子，阳极单元1上设置有靶物质4，当加速电压同时作用在阴极单元2和阳极单元1上时，对钨制灯丝3加热后所释放的电子进行加速后轰击靶物质4从而产生X射线从射线发射模块下方的发射口射出，实现了对X射线的生产控制。
在一个优选实施例中，所述中央控制模块包括：
第一数据采集单元，用于采集电源转化模块的工作状态信息；
第二数据采集单元，用于采集恒流电源模块的工作状态信息；
第一控制单元，用于根据电源转化模块的工作状态信息对电源转化模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的加速电压的大小以及脉冲频率；
第二控制单元，用于根据恒流电源模块的工作状态信息对恒流电源模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的灯丝加热电压和灯丝加热电流大小，并在X射线机未得到外部电力输入时控制恒流电源模块为射线发射模块的两端提供加速电压。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：中央控制模块包括：第一数据采集单元，用于采集电源转化模块的工作状态信息；第二数据采集单元，用于采集恒流电源模块的工作状态信息；第一控制单元，用于根据电源转化模块的工作状态信息对电源转化模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的加速电压的大小以及脉冲频率；第二控制单元，用于根据恒流电源模块的工作状态信息对恒流电源模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的灯丝加热电压和灯丝加热电流大小，并在X射线机未得到外部电力输入时控制恒流电源模块为射线发射模块的两端提供加速电压。通过中央控制模块实现了对加速电压的自动恒压调控，并且实现了对电源转换模块以及恒流电源模块的状态监控。
在一个优选实施例中，所述中央控制模块还包括：
图像采集单元，用于采集射线接收模块所生成的数字化图像；
图像分析单元，用于对数字化图像进行分析得到分析结果；
调整控制单元，用于根据分析结果确定数字化图像的识别度，并在识别度不满足识别要求时联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，从而提高所拍摄的数字化图像的识别度；
位置调整单元，用于根据分析结果确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度，并根据照射位置以及照射角度自动对X射线机上射线发射模块以及射线接收模块的位置及角度进行自动调整；
融合建模单元，用于利用所拍摄的多张数字化图像为用户牙齿结构进行三维建模，得到用户牙齿结构模型。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：中央控制模块通过图像采集单元采集射线接收模块所生成的数字化图像，通过图像分析单元对数字化图像进行分析得到分析结果，并通过调整控制单元根据分析结果确定数字化图像的识别度，并在识别度不满足识别要求时联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，从而提高所拍摄的数字化图像的识别度；通过位置调整单元根据分析结果确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度，并根据照射位置以及照射角度自动对X射线机上射线发射模块以及射线接收模块的位置及角度进行自动调整；通过融合建模单元利用所拍摄的多张数字化图像为用户牙齿结构进行三维建模，得到用户牙齿结构模型。通过对X射线机所拍摄的数字化图像进行分析，并根据分析结果对各个模块进行控制，达到智能控制的目的。
在一个优选实施例中，所述图像分析单元执行以下操作：
步骤1、对数字化图像进行图像分割，得到多个分割图像；
步骤2、确定每一个分割图像的对比度，确定小于预设的对比度阈值的分割图像占分割图像总数的第一比值，基于预设的第一比值--数字化图像的识别度表格确定数字化图像的识别度；
步骤3、对满足识别要求的数字化图像进行基于牙齿结构特征库的特征分析，根据分析结果确定数字化图像中对应的多个牙齿结构特征，并进一步确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；
步骤4、根据数字化图像的识别度、X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度生成针对于所分析的数字化图像的分析结果。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：图像分析单元通过对数字化图像进行图像分割得到多个分割图像，方便对数字化图像进行精细的判断与分析，然后确定每一个分割图像的对比度，确定小于预设的对比度阈值的分割图像占分割图像总数的第一比值，基于预设的第一比值--数字化图像的识别度表格确定数字化图像的识别度，从而实现对数字化图像从局部到整体的对比度分析，并根据分析结果确定数字化图像的识别度。对满足识别要求的数字化图像进行基于牙齿结构特征库的特征分析，根据分析结果确定数字化图像中对应的多个牙齿结构特征，并进一步确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度，从而实现对数字化图像中特征点的定位分析，并根据分析结果确定用户牙齿结构在数字化图像中的位置姿态从而反推出X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；最后根据数字化图像的识别度、X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度生成针对于所分析的数字化图像的分析结果，从而实现了对数字化图像的识别度分析与位置姿态分析。
在一个优选实施例中，所述调整控制单元执行以下操作：
根据分析结果确定数字化图像的识别度，并将数字化图像的识别度与预设的识别度阈值进行对比判断是否满足识别要求；
若不满足识别要求，则联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，通过控制变量的方式分别不断调节加速电压的大小、频率、灯丝加热电压以及灯丝加热电流；
确定调节后的X射线机所拍摄的数字化图像的第二识别度，将第二识别度与第一识别度进行对比，并根据对比结果对所调节的工作的有效性进行正反馈，直至第二识别度满足识别要求。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：调整控制单元根据分析结果确定数字化图像的识别度，并将数字化图像的识别度与预设的识别度阈值进行对比判断是否满足识别要求，从而实现对模糊不可分析的数字化图像的筛除工作，提高数字化图像的分析效率；若不满足识别要求，则联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，通过控制变量的方式分别不断调节加速电压的大小、频率、灯丝加热电压以及灯丝加热电流，从而准确确定调节哪一样参数才能使数字化图像的识别度越高，直至满足识别要求；确定调节后的X射线机所拍摄的数字化图像的第二识别度，将第二识别度与第一识别度进行对比，并根据对比结果对所调节的工作的有效性进行正反馈，直至第二识别度满足识别要求。从而实现了对加速电压的大小、频率、灯丝加热电压以及灯丝加热电流的自动控制与调节，提高数字化图像的清晰度。
在一个优选实施例中，所述位置调整单元执行以下操作：
根据分析结果确定数字化图像中所存在的牙齿结构特征点，并确定每一个牙齿结构特征点在数字化图像中所处位置；
确定数字化图像中多个牙齿结构特征点之间的相对位置关系，并进一步确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；
根据X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度确定当前射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第一状态；
确定当前所想要达到的射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第二状态；
在用户姿势保持不变的前提下，根据第一状态以及第二状态对射线发射模块以及射线接收模块的照射位置以及照射角度进行自动调整。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：位置调整单元根据分析结果确定数字化图像中所存在的牙齿结构特征点，并确定每一个牙齿结构特征点在数字化图像中所处位置；确定数字化图像中多个牙齿结构特征点之间的相对位置关系，根据牙齿结构特征点之间的相对位置关系进一步确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度，例如，确定数字化图像中用户牙齿结构中大牙与门牙之间的位置关系，并确定大牙与门牙之间的连线关系，这里假设门牙出于大牙的左下方，则可以说明照射角度是直接照射用户的左侧脸，进一步的根据大牙与门牙在数字化图像中的位置关系(例如在数字化图像中九宫格位置的中心位置，则能说明照射角度是垂直照射在用户的左侧脸，又例如在九宫格位置的9号位置则能说明X射线是通过右斜向上的照射角度照射在用户的左侧脸)，根据X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度确定当前射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第一状态；确定当前所想要达到的射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第二状态；在用户姿势保持不变的前提下，根据第一状态以及第二状态对射线发射模块以及射线接收模块的照射位置以及照射角度进行自动调整，从而实现了对射线发射模块以及射线接收模块的照射位置以及照射角度进行自动调整，用户在被检测时只需要保持姿态不变，就能够通过预设的照射规则实现对用户牙齿结构全方位无死角的检测，例如从用户面部的正面、侧面、上面及下面各个方向进行检测，并且在检测时可根据预设的检测规则例如从正面进行检测时采用第一种的加速电压、灯丝加热电压及灯丝加热电流的检测标准，在从侧面对用户进行检测时，采用第二种的加速电压、灯丝加热电压及灯丝加热电流的检测标准，从而能够提高X射线机的调整速率。
在一个优选实施例中，所述融合建模单元执行以下操作：
根据分析结果确定每一张数字化图片各自相对于用户面部的照射位置以及照射角度；
将多张不同照射位置以及照射角度对应的数字化图像基于迭代重建，获得待成像的用户牙齿结构模型不同位置出的多张断层图像作为图像重建结果；
对图像重建结果进行表明平滑处理，得到用户牙齿结构模型。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：融合建模单元根据分析结果确定每一张数字化图片各自相对于用户面部的照射位置以及照射角度；将多张不同照射位置以及照射角度对应的数字化图像基于迭代重建，获得待成像的用户牙齿结构模型不同位置出的多张断层图像作为图像重建结果；最后对图像重建结果进行表明平滑处理，得到用户牙齿结构模型。从而实现了通过多张数字化图片建立用户牙齿结构模型，让用户能够直观的看到病灶情况。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，包括：
电源转换模块，用于将交流电进行整流调节后为射线发射模块的两端提供高频直流的加速电压；
恒流电源模块，用于为射线发射模块提供灯丝加热电压和灯丝加热电流；
射线发射模块，用于产生X射线对用户牙齿结构进行照射；
射线接收模块，用于接收穿越用户牙齿结构的X射线光子信号，并转化为数字化图像；
中央控制模块，用于采集电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块的工作状态信息并进行分析，根据分析结果对电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块进行自动控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述电源转换模块包括：
同步整流单元，用于将外部输入的交流电转换为直流电；
桥式逆变单元，用于通过桥式逆变电路将直流电变为高频交流电；
高频变压器，用于对高频交流电进行电压调节；
高倍压整流电路，用于将电压调节后的高频交流电通过固定倍数的升压以及整流工作后变为高频脉冲、高压的直流电，并为射线发射模块的两端提供加速电压。
3.根据权利要求1所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述恒流电源模块包括：
蓄电池充电单元，用于利用电源转换模块中经过同步整流工作后的直流电为蓄电池组进行充电工作；
蓄电单元，用于通过蓄电池组进行蓄电工作；
第一供电单元，用于通过蓄电池组直接为射线发射模块中的灯丝电路进行供电，同时为中央控制模块进行供电；
第二供电单元，用于在X射线机未得到外部电力输入时利用蓄电池组内所存储的电力通过电源转换模块间接为射线发射模块的两端提供加速电压。
4.根据权利要求1所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述射线发射模块包括：
阴极单元2，所述阴极单元上设置有钨制灯丝3，该钨制灯丝3在灯丝加热电压和灯丝加热电流的作用下释放出电子；
阳极单元1，所述阳极单元上设置有靶物质4；
所述加速电压同时作用在阴极单元2和阳极单元1，并对钨制灯丝3所释放的电子进行加速后轰击靶物质4产生X射线。
5.根据权利要求1所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述中央控制模块包括：
第一数据采集单元，用于采集电源转化模块的工作状态信息；
第二数据采集单元，用于采集恒流电源模块的工作状态信息；
第一控制单元，用于根据电源转化模块的工作状态信息对电源转化模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的加速电压的大小以及脉冲频率；
第二控制单元，用于根据恒流电源模块的工作状态信息对恒流电源模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的灯丝加热电压和灯丝加热电流大小，并在X射线机未得到外部电力输入时控制恒流电源模块为射线发射模块的两端提供加速电压。
6.根据权利要求5所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述中央控制模块还包括：
图像采集单元，用于采集射线接收模块所生成的数字化图像；
图像分析单元，用于对数字化图像进行分析得到分析结果；
调整控制单元，用于根据分析结果确定数字化图像的识别度，并在识别度不满足识别要求时联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，从而提高所拍摄的数字化图像的识别度；
位置调整单元，用于根据分析结果确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度，并根据照射位置以及照射角度自动对X射线机上射线发射模块以及射线接收模块的位置及角度进行自动调整；
融合建模单元，用于利用所拍摄的多张数字化图像为用户牙齿结构进行三维建模，得到用户牙齿结构模型。
7.根据权利要求6所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述图像分析单元执行以下操作：
步骤1、对数字化图像进行图像分割，得到多个分割图像；
步骤2、确定每一个分割图像的对比度，确定小于预设的对比度阈值的分割图像占分割图像总数的第一比值，基于预设的第一比值--数字化图像的识别度表格确定数字化图像的识别度；
步骤3、对满足识别要求的数字化图像进行基于牙齿结构特征库的特征分析，根据分析结果确定数字化图像中对应的多个牙齿结构特征，并进一步确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；
步骤4、根据数字化图像的识别度、X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度生成针对于所分析的数字化图像的分析结果。
8.根据权利要求6所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述调整控制单元执行以下操作：
根据分析结果确定数字化图像的识别度，并将数字化图像的识别度与预设的识别度阈值进行对比判断是否满足识别要求；
若不满足识别要求，则联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，通过控制变量的方式分别不断调节加速电压的大小、频率、灯丝加热电压以及灯丝加热电流；
确定调节后的X射线机所拍摄的数字化图像的第二识别度，将第二识别度与第一识别度进行对比，并根据对比结果对所调节的工作的有效性进行正反馈，直至第二识别度满足识别要求。
9.根据权利要求6所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述位置调整单元执行以下操作：
根据分析结果确定数字化图像中所存在的牙齿结构特征点，并确定每一个牙齿结构特征点在数字化图像中所处位置；
确定数字化图像中多个牙齿结构特征点之间的相对位置关系，并进一步确定X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；
根据X射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度确定当前射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第一状态；
确定当前所想要达到的射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第二状态；
在用户姿势保持不变的前提下，根据第一状态以及第二状态对射线发射模块以及射线接收模块的照射位置以及照射角度进行自动调整。
10.根据权利要求6所述的一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机，其特征在于，所述融合建模单元执行以下操作：
根据分析结果确定每一张数字化图片各自相对于用户面部的照射位置以及照射角度；
将多张不同照射位置以及照射角度对应的数字化图像基于迭代重建，获得待成像的用户牙齿结构模型不同位置出的多张断层图像作为图像重建结果；对图像重建结果进行表明平滑处理，得到用户牙齿结构模型。
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