CN117562564B - Ct扫描系统的机架旋转角度控制装置和控制方法 - Google Patents

Ct扫描系统的机架旋转角度控制装置和控制方法 Download PDF

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Abstract

本公开的实施例提供的CT扫描系统的机架旋转角度控制装置和控制方法，包括：采集模块、脉冲信号转接控制模块、驱动模块和机架旋转控制模块；采集模块采集CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息，并发送机架当前位置脉冲信息至脉冲信号转接控制模块；脉冲信号转接控制模块分别发送机架当前位置脉冲信息至驱动模块和机架旋转控制模块；机架旋转控制模块接收目标对象提交机架目标位置信息，并根据机架当前位置脉冲信息、机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架目标位置脉冲信息；驱动模块基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，提高控制精度。

Description

CT扫描系统的机架旋转角度控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及CT扫描技术领域以及相关技术领域，具体地，涉及适用于一种CT扫描系统的机架旋转角度控制装置和控制方法。
背景技术
因为多楔带运行平稳，震动小，噪音小，特别适合垂直地面的旋转，因此，现有技术中CT扫描系统的旋转机架的电机与机架的机械传动都是通过多楔带。
具体的工作原理为：基于多楔带的运动控制，通过测试确定一个适当的皮带张力，根据测试得到的皮带张力得到电机与机架的传动比，然后机架旋转角度控制模块对于机架角度的控制完全基于电机编码器的反馈值，通过can或者其他总线进行控制，也即控制机架到一定角度实际上是通过机架反算到电机，控制电机到一定角度。
现有技术中，由于can等总线的通信效率不是太高，延时大，也会导致控制上的偏差，降低控制精度。
发明内容
本文中描述的实施例提供了一种CT扫描系统的机架旋转角度控制装置和控制方法，解决现有技术存在的问题。
第一方面，根据本公开的内容，提供了一种CT扫描系统的机架旋转角度控制装置，包括：采集模块、脉冲信号转接控制模块、驱动模块和机架旋转控制模块；
其中，所述采集模块，被配置采集CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息，并发送所述机架当前位置脉冲信息至所述脉冲信号转接控制模块；
所述脉冲信号转接控制模块，被配置为分别发送所述机架当前位置脉冲信息至所述驱动模块和所述机架旋转控制模块；
所述机架旋转控制模块，被配置为接收目标对象提交机架目标位置信息，并根据所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置信息和所述采集模块的分辨率，确定机架目标位置脉冲信息；
所述驱动模块，被配置为基于所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。
在本公开一些实施例中，所述机架旋转控制模块，还被配置为获取电机旋转目标圈数时电机的第一编码信息以及电机旋转一圈时电机的第二编码信息，并根据所述第一编码信息、所述第二编码信息、理论传动比和所述采集模块的分辨率，确定实际传动比，并发送所述实际传动比至所述驱动模块；
所述驱动模块，还被配置为根据所述实际传动比和所述采集模块的分辨率，确定所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息；
其中，所述目标圈数基于理论传动比确定。
在本公开一些实施例中，所述采集模块包括角度编码器和脉冲发生器；
所述角度编码器，被配置为采集所述CT扫描系统中机架的编码信息；
所述脉冲发生器，被配置为根据所述角度编码器采集的所述CT扫描系统中机架的编码信息，确定所述CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息。
在本公开一些实施例中，所述角度编码器环绕固定在机架上；
所述角度编码器包括钢栅尺。
在本公开一些实施例中，所述驱动模块包括信号转换单元和驱动单元；
所述信号转换单元，被配置为接收所述脉冲信号转接控制模块发送的机架当前位置脉冲信息和所述机架旋转控制模块发送的机架目标位置脉冲信息和实际传动比，根据所述实际传动比和所述采集模块的分辨率，确定所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息，并根据所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息，确定电机的旋转圈数；
所述驱动单元，被配置为基于所述电机的旋转圈数控制电机旋转。
在本公开一些实施例中，还包括传感器；
所述传感器，被配置为采集电机旋转的圈数。
第二方面，根据本公开的内容，提供了一种CT扫描系统中机架旋转角度控制方法，包括：
获取机架当前位置脉冲信息，其中，所述机架上设置采集模块；
响应于接收到的目标对象提交的机架目标位置信息，根据所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架目标位置脉冲信息；
基于所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。
在本公开一些实施例中，所述基于所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置之前，还包括：
获取电机旋转目标圈数时电机的第一编码信息以及电机旋转一圈时电机的第二编码信息；
根据所述第一编码信息、所述第二编码信息、理论传动比和所述采集模块的分辨率，确定实际传动比；
根据所述实际传动比和所述采集模块的分辨率，确定所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息。
在本公开一些实施例中，所述根据所述第一编码信息、所述第二编码信息、理论传动比和所述采集模块的分辨率，确定实际传动比，包括：
根据所述第一编码信息、所述第二编码信息和所述采集模块的分辨率，确定误差信息；
根据所述理论传动比和所述误差信息确定实际传动比。
在本公开一些实施例中，所述基于所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置，包括：
根据所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息，确定电机的旋转圈数；
基于所述电机的旋转圈数控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。
本公开实施例提供的CT扫描系统的机架旋转角度控制装置和控制方法，采集模块采集CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息，并发送机架当前位置脉冲信息至脉冲信号转接控制模块；脉冲信号转接控制模块分别发送机架当前位置脉冲信息至驱动模块和机架旋转控制模块；机架旋转控制模块接收目标对象提交机架目标位置信息，并根据机架当前位置脉冲信息、机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架目标位置脉冲信息；驱动模块基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。在采集模块采集到CT扫描系统的机架当前位置脉冲信息后，脉冲信号转接控制模块分别将与机架当前位置脉冲信息对应的机架当前位置脉冲信息发送至驱动模块和机架旋转控制模块，也即机架当前位置脉冲信息通过脉冲信号转接控制模块一分为二，一路通过FPGA硬线（hardline）直接传给机架旋转控制模块，相比较现有技术中通过驱动模块与机架旋转控制模块之间的通信网络（Can网络）将机架当前位置脉冲信息发送给机架旋转控制模块，可以有效避免驱动模块与机架旋转控制模块之间的通信延时进而导致机架旋转控制单元基于机架当前位置脉冲信息和目标对象提交的目标位置信息确定电机目标位置脉冲信息的延迟，进而造成控制电机延迟的问题，提高CT扫描系统的机架旋转角度控制精度。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制，其中：
图1是本公开实施例提供的一种CT扫描系统的机架旋转角度控制装置的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种采集模块与机架的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种CT扫描系统的机架旋转角度控制方法的流程示意图；
图4是本公开实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
在附图中，最后两位数字相同的标记对应于相同的元素。需要注意的是，附图中的元素是示意性的，没有按比例绘制。
具体实施方式
为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，也都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本公开主题所属领域的技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解的是，诸如在通常使用的词典中定义的那些的术语应解释为具有与说明书上下文和相关技术中它们的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的形式来解释，除非在此另外明确定义。如在此所使用的，将两个或更多部分“连接”或“耦接”到一起的陈述应指这些部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部件结合。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
此外，在本公开的所有实施例中，诸如“第一”和“第二”的术语仅用于将一个部件（或部件的一部分）与另一个部件（或部件的另一部分）区分开。
在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组）。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
基于现有技术存在的问题，本公开实施例提供一种CT扫描系统的机架旋转角度控制装置，图1是本公开实施例提供的CT扫描系统的机架旋转角度控制装置的结构示意图，如图1所示，CT扫描系统的机架旋转角度控制装置包括：采集模块10、脉冲信号转接控制模块20、驱动模块40和机架旋转控制模块30；其中，采集模块10，被配置采集CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息，并发送机架当前位置脉冲信息至脉冲信号转接控制模块20；脉冲信号转接控制模块20，被配置为分别发送机架当前位置脉冲信息至驱动模块40和机架旋转控制模块30；机架旋转控制模块30，被配置为接收目标对象提交的机架目标位置信息，并根据机架当前位置脉冲信息、机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架目标位置脉冲信息；驱动模块40，被配置为基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转。
在具体的实施方式中，采集模块10包括角度编码器和脉冲发生器，角度编码器，被配置为采集CT扫描系统中机架的编码信息；脉冲发生器，被配置为根据角度编码器采集的CT扫描系统中机架的编码信息，确定CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息，其中，角度编码器环绕固定在机架上；角度编码器包括钢栅尺。
具体的，结合图2，角度编码器（本公开实施例示例性设置角度编码器为钢栅尺）固定在旋转机架上，角度编码器随着机架旋转而旋转，因此，角度编码器反馈的编码信息就是CT扫描系统中的机架位置信息。脉冲发生器可以获取到角度编码器的编码信息，进而确定旋转机架的机架当前位置脉冲信息。
本公开实施例中，通过采集模块10获取CT扫描系统中的机架当前位置脉冲信息，然后通过脉冲信号转接控制模块20分别将机架当前位置脉冲信息发送至机架旋转控制模块30和驱动模块40，机架旋转控制模块30在接收到目标对象提交的机架目标位置信息后，首先基于机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，然后根据机架当前位置脉冲信息和机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，确定机架目标位置脉冲信息。驱动模块40在接收到脉冲信号转接控制模块发送的机架当前位置脉冲信息以及机架旋转控制模块发送的机架目标脉冲信息后，基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。
其中，上述实施例中采集模块的分辨率指的机架旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量，示例性的，若机架旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量为10000个，则采集模块的分辨率为10000。
传动比为机架旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量与电机旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量的比值，示例性的，若机架旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量10000个，电机旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量为1000个，则传动比为10。
需要说明的是，本申请实施例中，CT扫描系统中旋转机架的电机与机架的机械传动都是通过多楔带，因此，在CT扫描系统为稳定运行且多楔带不存在打滑时，电机与机架之间的实际传动比与理论传动比相同。
机架旋转控制模块30在接收到目标对象提交的机架目标位置信息后，首先基于机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息的具体实现方式为：基于t2 = t1/360 ×n0确定机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，其中，t1为目标对象提交的机架目标位置信息（机架目标位置信息为角度信息），n0为采集模块中角度编码器的分辨率（也即钢栅尺的分辨率），t2为机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，此时，根据机架当前位置脉冲信息和机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，确定的机架目标位置脉冲信息为机架当前位置脉冲信息和机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息的和。
驱动模块40基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转的具体过程为：首先接收脉冲信号转接控制模块发送的机架当前位置脉冲信息和机架旋转控制模块发送的机架目标位置脉冲信息，然后将机架当前位置脉冲信息基于实际传动比转换为电机当前位置编码信息，将电机目标位置脉冲信息基于实际传动比转换为电机目标位置编码信息，最后基于电机当前位置编码信息控制电机旋转，基于电机目标位置编码信息控制电机停止旋转，以使电机驱动机架旋转至目标位置信息对应的目标位置。
在具体的实施方式中，驱动模块包括信号转换单元和驱动单元，信号转换单元，被配置为接收脉冲信号转接控制模块发送的机架当前位置脉冲信息和机架旋转控制模块发送的机架目标位置脉冲信息和实际传动比，根据实际传动比和采集模块的分辨率，确定电机旋转一圈所对应的脉冲信息，并根据机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和电机旋转一圈所对应的脉冲信息，确定电机的旋转圈数；驱动单元，被配置为基于电机的旋转圈数控制电机旋转。
示例性的，若机架旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量10000个，电机旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量为1000个，实际传动比（理论传动比）为10，当机架为0度时当前位置脉冲信息为10000，机架旋转半圈到180度时目标位置脉冲信息为15000，则信号转换单元根据机架当前位置脉冲信息10000、机架目标位置脉冲信息15000和电机旋转一圈所对应的脉冲信息1000，确定电机驱动机架从0度旋转到180度需要旋转5圈，当多楔带打滑使得实际传动比为20时，信号转换单元根据机架当前位置脉冲信息10000、机架目标位置脉冲信息15000和电机旋转一圈所对应的脉冲信息500，确定电机驱动机架从0度旋转到180度需要旋转10圈。
本公开实施例提供的CT扫描系统的机架旋转角度控制装置，采集模块采集CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息，并发送机架当前位置脉冲信息至脉冲信号转接控制模块；脉冲信号转接控制模块分别发送机架当前位置脉冲信息至驱动模块和机架旋转控制模块；机架旋转控制模块接收目标对象提交机架目标位置信息，并根据机架当前位置脉冲信息、机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架目标位置脉冲信息；驱动模块基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。在采集模块采集到CT扫描系统的机架当前位置脉冲信息后，脉冲信号转接控制模块分别将与机架当前位置脉冲信息发送至驱动模块和机架旋转控制模块，也即机架当前位置脉冲信息通过脉冲信号转接控制模块一分为二，一路通过FPGA硬线（hardline）直接传给机架旋转控制模块，相比较现有技术中通过驱动模块与机架旋转控制模块之间的通信网络（Can网络）将机架当前位置脉冲信息发送给机架旋转控制模块，可以有效避免驱动模块与机架旋转控制模块之间的通信延时进而导致机架旋转控制单元基于机架当前位置脉冲信息和目标对象提交的目标位置信息确定电机目标位置脉冲信息的延迟，进而造成控制电机延迟的问题，提高CT扫描系统的机架旋转角度控制精度。
在上述实施例的基础上，本公开实施例提供的CT扫描系统的机架旋转角度控制装置中，机架旋转控制模块，还被配置为获取电机旋转目标圈数时电机的第一编码信息以及电机旋转一圈时电机的第二编码信息，并根据第一编码信息、第二编码信息、理论传动比和采集模块的分辨率，确定实际传动比，并发送实际传动比至驱动模块；驱动模块，还被配置为根据实际传动比和采集模块的分辨率，确定电机旋转一圈所对应的脉冲信息；其中，目标圈数基于理论传动比确定。
在理想情况下，即在CT扫描系统为稳定运行且多楔带不存在打滑时，电机与机架之间的实际传动比与理论传动比相同，但是随着CT扫描系统扫描速度的增加，多楔带会存在打滑、张力变化等因素，导致传动比变化，进而使得控制精度降低。基于此，在电机旋转过程中，通过获取电机旋转目标圈数时电机的第一编码信息以及电机旋转一圈时电机的第二编码信息，并根据第一编码信息、第二编码信息、理论传动比和采集模块的分辨率，确定实际传动比，并发送实际传动比至驱动模块。
具体的，受多楔带传动等的影响，实际传动比r1与理论传动比r0之间是有误差的，校准原理如下（以机架旋转速度v0为例），通过在电机上设置传感器（例如光电开关），电机每转一圈都可以检测到，将电机每圈脉冲设置为n0/r0，设置电机目标速度为v0×r0，当电机旋转速度稳定时，电机每转一圈，触发机架旋转控制模块保存一下当前的钢栅尺码值N，连续转r0圈，得到r0个码值，然后进行计算实际传动比r1：
r1=r0+(Nr0-N0-n0)/n0
其中，n0为采集模块中角度编码器（钢栅尺）的分辨率，r0为理论传动比，r1为实际传动比，N0为电机旋转一圈锁定的第二编码信息，Nr0为电机转目标圈数时锁定的第二编码信息。
当电机速度发生改变使得传动比发生改变时，此时可以根据实际传动比和采集模块的分辨率，确定电机旋转一圈所对应的脉冲信息，进而保证根据机架当前位置脉冲信息和实际传动比确定CT扫描系统中电机当前位置脉冲信息以及根据机架目标位置脉冲信息和实际传动比确定电机目标位置脉冲信息的准确性，使得确定的与电机当前位置脉冲信息对应的电机当前位置编码信息和与电机目标位置脉冲信息对应的电机目标位置编码信息的准确性，提高电机控制精度。
在上述实施例的基础上，图3是本公开实施例提供一种CT扫描系统中机架旋转角度控制方法的流程示意图，如图3所示，CT扫描系统中机架旋转角度控制方法包括：
S110、获取机架当前位置脉冲信息。
其中，机架上设置采集模块。
结合图2，采集模块包括角度编码器和脉冲发生器，角度编码器环绕固定在机架上，角度编码器包括钢栅尺。角度编码器（本公开实施例示例性设置角度编码器为钢栅尺）固定在旋转机架上，角度编码器随着机架旋转而旋转，因此，角度编码器反馈的编码信息就是CT扫描系统中的机架位置信息。脉冲发生器可以获取到角度编码器的编码信息，进而确定旋转机架的机架当前位置脉冲信息。
S120、响应于接收到的目标对象提交的机架目标位置信息，根据机架当前位置脉冲信息、机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架目标位置脉冲信息。
具体的，在接收到目标对象提交的机架目标位置信息后，首先基于机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，然后根据机架当前位置脉冲信息和机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，确定机架目标位置脉冲信息。
示例性的，基于t2 = t1/360 ×n0确定机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，其中，t1为目标对象提交的机架目标位置信息（机架目标位置信息为角度信息），n0为采集模块中角度编码器的分辨率（也即钢栅尺的分辨率），t2为机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，此时，根据机架当前位置脉冲信息和机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，确定的机架目标位置脉冲信息为机架当前位置脉冲信息和机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息的和。
S130、基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。
在接收到脉冲信号转接控制模块发送的机架当前位置脉冲信息以及机架旋转控制模块发送的机架目标脉冲信息后，基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。
具体的，基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置，包括：根据机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和电机旋转一圈所对应的脉冲信息，确定电机的旋转圈数；基于电机的旋转圈数控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。
其中，理论传动比为机架旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量与电机旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量的比值，示例性的，若机架旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量10000个，电机旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量为1000个，则传动比为10。
在CT扫描系统为稳定运行且多楔带不存在打滑时，电机与机架之间的实际传动比与理论传动比相同，也即实际传动比等于理论传动比等于机架旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量与电机旋转一圈脉冲发生器采集到的脉冲数量的比值。
在获取到机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比后，首先根据机架当前位置脉冲信息和实际传动比确定电机当前位置脉冲信息，以及根据机架目标位置脉冲信息和实际传动比确定电机目标位置脉冲信息，然后将电机当前位置脉冲信息转换为电机当前位置编码信息，将电机目标位置脉冲信息转换为电机目标位置编码信息，并基于电机当前位置编码信息和电机目标位置编码信息控制电机旋转，也即在输出电机当前编码信息至电机时，电机旋转，在输出电机目标编码信息至电机时，电机停止旋转，以使电机带动机架旋转至目标位置信息所对应的目标位置。
本公开实施例提供的CT扫描系统中机架旋转角度控制方法，首先获取机架当前位置脉冲信息；然后响应于接收到的目标对象提交的机架目标位置信息，根据机架当前位置脉冲信息、机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架目标位置脉冲信息；最后基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。通过将与机架当前位置脉冲信息对应的机架当前位置脉冲信息一分为二，一路用于确定机架目标位置脉冲信息（机架目标位置脉冲信息基于机架当前位置脉冲信息、目标对象提交的机架目标位置信息和采集模块的分辨率确定），一路用于确定电机当前位置脉冲信息，并根据当前位置脉冲信息确定电机当前位置编码信息（电机当前位置脉冲信息基于机架当前位置脉冲信息和实际传动比确定），进而根据电机当前位置编码信息控制电机旋转，可以有效避免通过电机当前位置脉冲信息以及电机当前位置编码信息反推得到机架当前位置脉冲信息过程中通信延时而造成确定电机目标位置脉冲信息的延迟，进而造成控制电机延迟的问题，提高CT扫描系统的机架旋转角度控制精度。
此外，在执行步骤S130之前，还包括：基于机架当前位置脉冲信息、机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置之前，还包括：
获取电机旋转目标圈数时电机的第一编码信息以及电机旋转一圈时电机的第二编码信息；根据第一编码信息、第二编码信息、理论传动比和采集模块的分辨率，确定实际传动比；根据实际传动比和采集模块的分辨率，确定电机旋转一圈所对应的脉冲信息。
具体的，受多楔带传动等的影响，实际传动比r1与理论传动比r0之间是有误差的，校准原理如下（以机架旋转速度v0为例），通过在电机上设置传感器（例如光电开关），电机每转一圈都可以检测到，将电机每圈脉冲设置为n0/r0，设置电机目标速度为v0×r0，当电机旋转速度稳定时，电机每转一圈，触发机架旋转控制模块保存一下当前的钢栅尺码值N，连续转r0圈，得到r0个码值，然后进行计算实际传动比r1：
r1=r0+(Nr0-N0-n0)/n0
其中，n0为采集模块中角度编码器（钢栅尺）的分辨率，r0为理论传动比，r1为实际传动比，N0为电机旋转一圈锁定的第二编码信息，Nr0为电机转目标圈数时锁定的第二编码信息。
当电机速度发生改变使得传动比发生改变时，此时可以根据实际传动比和采集模块的分辨率，确定电机旋转一圈所对应的脉冲信息，进而保证根据机架当前位置脉冲信息和实际传动比确定CT扫描系统中电机当前位置脉冲信息以及根据机架目标位置脉冲信息和实际传动比确定电机目标位置脉冲信息的准确性，使得确定的与电机当前位置脉冲信息对应的电机当前位置编码信息和与电机目标位置脉冲信息对应的电机目标位置编码信息的准确性，提交电机控制精度。
本公开实施例中，在电机旋转速度发生改变时，通过计算各速度下电机与机架的实际传动比，进而确定电机旋转一圈所对应的脉冲信息，从而进一步提高控制精度。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，具体请参阅图4，图4为本实施例计算机设备基本结构框图。
计算机设备包括通过系统总线相互通信连接存储器510和处理器520。需要指出的是，图中仅示出了具有组件510-520的计算机设备，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路（Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC）、可编程门阵列（Field-ProgrammableGate Array，FPGA）、数字处理器（Digital Signal Processor，DSP）、嵌入式设备等。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
存储器510至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括非易失性存储器（non-volatile memory）或易失性存储器，例如，闪存（flash memory）、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（random accessmemory，RAM）、只读存储器（read-only memory，ROM）、可擦写可编程只读存储器（erasableprogrammableread-only memory，EPROM）、电可擦写可编程只读存储器（electrically erasableprogrammable read-only memory，EEPROM）、可编程只读存储器（programmable read-onlymemory，PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘等，RAM可以包括静态RAM或动态RAM。在一些实施例中，存储器510可以是计算机设备的内部存储单元，例如，该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器510也可以是计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡（Smart Media Card，SMC）、安全数字（Secure Digital，SD）卡或闪存卡（Flash Card）等。当然，存储器510还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器510通常用于存储安装于计算机设备的操作系统和各类应用软件，例如上述方法的程序代码等。此外，存储器510还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器520通常用于执行计算机设备的总体操作。本实施例中，存储器510用于存储程序代码或指令，程序代码包括计算机操作指令，处理器520用于执行存储器510存储的程序代码或指令或者处理数据，例如运行上述方法的程序代码。
本文中，总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外设部件互连标准（Peripheral Component Interconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry Standard Architecture，EISA）总线等。该总线系统可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请的另一实施例还提供一种计算机可读介质，计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质。计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处理器能够执行在上述方法中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作；生成实施在框图的每一块、或各块的组合中规定的功能动作的装置。
计算机可读介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外的存储器或半导体系统、设备或者装置，或者前述的任意适当组合，存储器用于存储程序代码或指令，程序代码包括计算机操作指令，处理器用于执行存储器存储的上述方法的程序代码或指令。
存储器和处理器的定义，可以参考前述计算机设备实施例的描述，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
在本申请各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以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）或处理器（processor）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
除非上下文中另外明确地指出，否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数，反之亦然。因而，当提及单数时，通常包括相应术语的复数。相似地，措辞“包含”和“包括”将解释为包含在内而不是独占性地。同样地，术语“包括”和“或”应当解释为包括在内的，除非本文中明确禁止这样的解释。在本文中使用术语“示例”之处，特别是当其位于一组术语之后时，所述“示例”仅仅是示例性的和阐述性的，且不应当被认为是独占性的或广泛性的。
适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。
以上对本公开的若干实施例进行了详细描述，但显然，本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下对本公开的实施例进行各种修改和变型。本公开的保护范围由所附的权利要求限定。

Claims (8)

1.一种CT扫描系统的机架旋转角度控制装置，其特征在于，包括：采集模块、脉冲信号转接控制模块、驱动模块和机架旋转控制模块；
其中，所述采集模块，被配置采集CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息，并发送所述机架当前位置脉冲信息至所述脉冲信号转接控制模块；
所述脉冲信号转接控制模块，被配置为分别发送所述机架当前位置脉冲信息至所述驱动模块和所述机架旋转控制模块；
所述机架旋转控制模块，被配置为接收目标对象提交机架目标位置信息，基于机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，并根据机架当前位置脉冲信息和机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息的和，确定机架目标位置脉冲信息，其中，所述机架增量脉冲信息满足：t2 = t1/360 ×n0，t1为目标对象提交的机架目标位置信息，n0为采集模块的分辨率，t2为机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息；
所述驱动模块，被配置为基于所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置；
所述驱动模块包括信号转换单元和驱动单元；
所述信号转换单元，被配置为接收所述脉冲信号转接控制模块发送的机架当前位置脉冲信息和所述机架旋转控制模块发送的机架目标位置脉冲信息和实际传动比，根据所述实际传动比和所述采集模块的分辨率，确定所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息，并根据所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息，确定电机的旋转圈数；
所述驱动单元，被配置为基于所述电机的旋转圈数控制电机旋转。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述机架旋转控制模块，还被配置为获取电机旋转目标圈数时电机的第一编码信息以及电机旋转一圈时电机的第二编码信息，并根据所述第一编码信息、所述第二编码信息、理论传动比和所述采集模块的分辨率，确定实际传动比，并发送所述实际传动比至所述驱动模块，其中，所述实际传动比满足：r1=r0+(Nr0-N0-n0)/n0，n0为采集模块的分辨率，r0为理论传动比，r1为实际传动比，N0为电机旋转一圈锁定的第二编码信息，Nr0为电机转目标圈数时锁定的第二编码信息；
所述驱动模块，还被配置为根据所述实际传动比和所述采集模块的分辨率，确定所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息；
其中，电机转的所述目标圈数基于理论传动比确定。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述采集模块包括角度编码器和脉冲发生器；
所述角度编码器，被配置为采集所述CT扫描系统中机架的编码信息；
所述脉冲发生器，被配置为根据所述角度编码器采集的所述CT扫描系统中机架的编码信息，确定所述CT扫描系统中机架当前位置脉冲信息。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述角度编码器环绕固定在机架上；
所述角度编码器包括钢栅尺。
5.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，还包括传感器；
所述传感器，被配置为采集电机旋转的圈数。
6.一种CT扫描系统中机架旋转角度控制方法，其特征在于，包括：
获取机架当前位置脉冲信息，其中，所述机架上设置采集模块；
响应于接收到的目标对象提交的机架目标位置信息，基于机架目标位置信息和采集模块的分辨率，确定机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息，并根据机架当前位置脉冲信息和机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息的和，确定机架目标位置脉冲信息，其中，所述机架增量脉冲信息满足：t2 = t1/360 ×n0，t1为目标对象提交的机架目标位置信息，n0为采集模块的分辨率，t2为机架旋转到机架目标位置信息所需要的机架增量脉冲信息；
接收所述脉冲信号转接控制模块发送的机架当前位置脉冲信息和所述机架旋转控制模块发送的机架目标位置脉冲信息和实际传动比，根据所述实际传动比和所述采集模块的分辨率，确定电机旋转一圈所对应的脉冲信息，并根据所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息，确定电机的旋转圈数；
基于所述电机的旋转圈数控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述机架当前位置脉冲信息、所述机架目标位置脉冲信息和实际传动比，控制电机旋转，以使电机驱动机架旋转至机架目标位置信息对应的目标位置之前，还包括：
获取电机旋转目标圈数时电机的第一编码信息以及电机旋转一圈时电机的第二编码信息；
根据所述第一编码信息、所述第二编码信息、理论传动比和所述采集模块的分辨率，确定实际传动比，其中，所述实际传动比满足：r1=r0+(Nr0-N0-n0)/n0，n0为采集模块的分辨率，r0为理论传动比，r1为实际传动比，N0为电机旋转一圈锁定的第二编码信息，Nr0为电机转目标圈数时锁定的第二编码信息；
根据所述实际传动比和所述采集模块的分辨率，确定所述电机旋转一圈所对应的脉冲信息。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一编码信息、所述第二编码信息、理论传动比和所述采集模块的分辨率，确定实际传动比，包括：
根据所述第一编码信息、所述第二编码信息和所述采集模块的分辨率，确定误差信息；
根据所述理论传动比和所述误差信息确定实际传动比。
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