WO2014172939A1 - 数据采集系统及其控制方法、移动ct扫描仪 - Google Patents

数据采集系统及其控制方法、移动ct扫描仪 Download PDF

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WO2014172939A1
WO2014172939A1 PCT/CN2013/076034 CN2013076034W WO2014172939A1 WO 2014172939 A1 WO2014172939 A1 WO 2014172939A1 CN 2013076034 W CN2013076034 W CN 2013076034W WO 2014172939 A1 WO2014172939 A1 WO 2014172939A1
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module
control
acquisition
data
temperature
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PCT/CN2013/076034
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徐如祥
代秋声
高枫
张涛
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中国人民解放军北京军区总医院
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    • A61B6/4405—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis the apparatus being movable or portable, e.g. handheld or mounted on a trolley
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    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis

Definitions

  • the present invention relates to a medical testing device, and more particularly to a data collecting system, a control method thereof, and a mobile CT scanner.
  • Computed Tomography (CT) imaging technology plays an important role in clinical diagnosis, but the existing CT scanner is large in size. It is very dangerous to send some critically ill patients to the CT room for scanning. When transferring patients to the CT room, it is necessary to suspend various important physiological monitoring and the use of some rescue equipment, which may lead to complications or aggravate the patient's condition. If CT scan is not performed in time, there is a risk of delay in diagnosis. Therefore, a need is needed.
  • a small mobile CT scanner provides bedside scanning services for patients.
  • the Data Acquisition System is an important part of CT scanners, so it is necessary to provide a data acquisition system that is easy to maintain and has high stability.
  • the invention provides a data acquisition system, an acquisition method thereof and a mobile CT scanner, wherein the data acquisition system has good maintainability and high stability.
  • a data acquisition system comprising: - - a plurality of signal acquisition modules corresponding to the plurality of detectors for collecting the current signal output by the detector and converting it into a digital signal;
  • a DAS control board for acquiring configuration information required for signal acquisition, and packaging and serializing the digital signal
  • the acquisition control module is configured to perform calculation processing on the configuration information, and control the signal acquisition module to perform signal collection according to the calculated configuration information.
  • the invention also provides a data acquisition control method, comprising:
  • the DAS control board acquires configuration information required for signal acquisition
  • the acquisition control module processes the configuration information, and controls, according to the processed configuration information, a plurality of signal acquisition modules to collect current signals output by the plurality of detectors and convert the current signals into digital signals;
  • the DAS control board packs and serializes the digital signals.
  • the present invention also provides a mobile CT scanner comprising the above-described data acquisition system and a plurality of detectors arranged uniformly in a circumferential direction.
  • the data acquisition system and the acquisition method thereof and the mobile CT scanner provided by the invention wherein the data acquisition system adopts a modular design, facilitates the installation and debugging of the whole machine, and at the same time makes the system have good maintainability and stability.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of an embodiment of a data collection system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of an embodiment of a temperature control unit in a data acquisition system according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram of an embodiment of a signal acquisition module in a data acquisition system provided by the present invention Schematic diagram.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of an embodiment of an acquisition control module in a data acquisition system provided by the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of an embodiment of a DAS control board in a data acquisition system according to the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of an embodiment of a data collection control method provided by the present invention.
  • FIG. 7 is a workflow diagram of an acquisition control module in a data acquisition control method provided by the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart of the operation of the DAS control board in the data acquisition control method provided by the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of an embodiment of a mobile CT scanner provided by the present invention.
  • the data collection system provided in this embodiment includes:
  • the DAS control board 103 is configured to acquire configuration information required for signal acquisition, and package and serialize the digital signal;
  • the acquisition control module 104 is configured to process the configuration information and control the signal acquisition module to perform signal collection according to the processed configuration information.
  • the plurality of detectors are arranged in a circumferential direction.
  • the data acquisition system provided in this embodiment can realize multi-directional acquisition of signals, which is beneficial to multi-layer display of images; in addition, the signal acquisition has high accuracy and reliability.
  • detectors 101 each consisting of 384 detection units, each consisting of a scintillator and a photodiode coupled to the scintillator.
  • the data acquisition system needs to acquire the 10752 channel photodiode of the detector. The output current signal.
  • the signal acquisition module 102 uses 28, corresponding to the detector, and uses one acquisition control module 104 to control the four signal acquisition modules 102, thus requiring seven acquisition control modules 104.
  • the signal acquisition module 102, the DAS control board 103, and the acquisition control module 104 are plugged into the backplane 105.
  • the backplane 105 is mainly used to provide a data interaction channel to implement internal and external data acquisition systems. Signal transmission, the back panel is provided with control bus interface, signal timing, detector I / O bus interface, system self-test control bus and power supply interface, modular design can be realized through the back plate, convenient to move CT scanner Increased installation and commissioning, while making the system easy to maintain.
  • the data collection system provided in this embodiment further includes a temperature control unit 106.
  • the temperature control unit 106 includes a plurality of temperature sensors 107, a fan 108, and a temperature controller 109 disposed around the detector 101.
  • a plurality of temperature sensors 107 are used to detect the ambient temperature of the detector 101, and the temperature controller 109 is configured to control the fan 108 to dissipate heat when the ambient temperature exceeds the set temperature to control the ambient temperature of the detector 101 to remain within a preset temperature range.
  • the temperature control unit 106 uses a closed-loop temperature control system to ensure that the detector 101 can maintain a relatively stable operating temperature under different conditions, thereby ensuring high consistency and stability of the signals acquired by the data acquisition system.
  • the signal acquisition module 102 includes: a current/digital conversion module 110 and a power supply module 111.
  • the current/digital conversion module 110 is configured to convert the current signal output by the detector 101 into a digital signal.
  • Signal, current / digital conversion module 110 is adopted
  • the ADAS1128 features: 128-channel current input analog-to-digital converter; 128-channel current input analog-to-digital converter with 128 low-power, low-noise, low-input current circuits; simultaneous sample and hold, dual-channel, high-speed, high Resolution configurable sample rate and resolution 17-20Bit analog-to-digital converter; large dynamic range, and maximum dynamic range can be achieved without re-selecting amplification gain in single-scale range; 128-channel A/D conversion output, combined Single-channel LVDS interface output, SPI-compatible serial bus interface.
  • the size of the signal acquisition module 102 is set according to the size of the detector 101.
  • the width of the general signal acquisition module 102 does not exceed the width of the detection module.
  • the data acquisition module 102 is connected to the acquisition control module 104 through the FPC connector 112.
  • the output of the detector 101 is a pA-level weak current signal, and such a weak signal is highly susceptible to external noise interference. Therefore, the FPC connector connection can solve this problem well.
  • the acquisition control module 104 in the data collection system includes: a driving module 113, a configuration module 114, a first microprocessor 115, a memory 116, a bus interface module 117, a clock module 118, and a a data processing module 119 and a data sending module 120; the driving module 113 is connected to the signal collecting module 102, the first microprocessor 115 is used to control the driving module 113 to drive the signal collecting module to perform signal acquisition; the configuration module 114 and the first processor 115 The connection is used to calculate configuration parameters.
  • the first data processing module 119 is configured to perform processing such as filtering on the collected digital signal, and the processed digital signal is buffered by the memory 116 and sent by the data sending module 120; the bus interface module 117 For connection to the DAS control board 103 via the CAN bus, the clock module 118 is coupled to the first data processing module for providing clock cycle pulses.
  • the acquisition control module 104 further includes a first status indicating unit, and the first status indicating unit includes eight light emitting diodes for performing a blinking prompt when an error occurs in the corresponding module.
  • the DAS control board 103 in the data collection system includes: a second microprocessor 121, a second data processing module 122, a temperature control interface module 123, a data receiving module 124, and a power module 125.
  • the data output module 126; the second data processing module 122, the temperature control interface module 123, the data receiving module 124, the power module 125, and the data output module 126 are all connected to the second microprocessor 121; the power module 125 is used to supply power to the system.
  • the data receiving module 124 is configured to receive the digital signal sent by the data sending module 102
  • the second data processing module 122 is configured to serialize the digital signal
  • the data output module 126 is configured to output the serialized digital signal.
  • the control interface module 123 is used to connect with the temperature control unit 106. Specifically, the temperature control interface module 123 communicates with the temperature through the RS232 bus. - The degree control unit 106 performs communication, the temperature sensor 107 in the temperature control unit 106 detects the ambient temperature around the detector, and transmits the detected temperature to the second microprocessor 121 through the temperature control interface module 123, the second microprocessor 121 compares the ambient temperature with the set temperature, and sends a control command to the temperature controller 109 in the temperature control unit 106 through the temperature control interface module 123 when the ambient temperature exceeds the set temperature, and the temperature controller controls the fan 108 according to the control command. Apologize.
  • the DAS control board 103 sends the configuration information sent by the upper control system to the acquisition control module 104.
  • the configuration module 114 in the acquisition control module 104 calculates the configuration information, including the sampling frequency, the over-frequency, and the over-sampling auxiliary parameters.
  • the module 104 controls the driving module 113 to drive the signal acquisition module 102 to perform signal acquisition, and the collected current signal is converted into a digital signal and processed by the first data processing module 119 for filtering, and the processed digital signal is sent to The memory 116 is buffered and finally sent to the DAS control board 104 via the data transmitting module 120.
  • the data receiving module 124 in the DAS control board 104 receives the digital signal and serializes the digital signal through the second data processing module 122. Serialized digital signal passed The data output module 126 outputs and sends it to a subsequent data transmission system.
  • the DAS control board further includes a second status indicating unit, and the second status indicating unit includes eight light emitting diodes for performing a blinking prompt when an error occurs in the corresponding module.
  • the data acquisition system provided by the embodiment can realize high-density analog signal acquisition and high data transmission efficiency; adopt modular design to facilitate installation and debugging of the whole machine, and at the same time make the system have good maintainability, and through the temperature control unit, Ensure that the detector can maintain a relatively stable operating temperature under different conditions, thus ensuring high consistency and stability of the signals acquired by the data acquisition system.
  • Data acquisition control method embodiment
  • the data collection control method provided in this embodiment includes:
  • Step S201 the DAS control board acquires configuration information required for signal collection
  • Step S202 the acquisition control module processes the configuration information, and controls, according to the processed configuration information, the plurality of signal acquisition modules to collect the multiple current signals output by the detector and convert the current signals into digital signals; - - Step S203, the DAS control board packs the digital signal and performs serialization processing. Specifically, before step S101, the method further includes:
  • DAS Control ⁇ self performs voltage, memory, firmware, communication, temperature, and interrupt detection.
  • the DAS control board first detects the power supply status after power-on, and starts the self-test when the power supply status is normal.
  • the self-test includes voltage, memory, firmware, communication, temperature, and interrupt detection.
  • the dark current calibration is initialized and the calibration is performed.
  • the superior control system sends the ready information.
  • the superior control system starts to send configuration information to the DAS control board as needed.
  • the DAS control board starts to perform corresponding processing, including dark current calibration. Scan parameter configuration, enter acquisition, etc. After each instruction is processed, the superior control system returns status information and waits for the next instruction.
  • the DAS control board is provided with a second status indicating unit, which may include 8 LEDs for performing corresponding blinking prompts when an error occurs during the self-test.
  • the DAS control board performs self-test after power-on, and can automatically prompt when a fault occurs, effectively improving the accuracy and reliability of signal acquisition, and ensuring stable operation of the system.
  • DAS control; 1 ⁇ 2 detects itself and controls the acquisition control module for self-test, including power supply status detection, dark current calibration, current/digital conversion operation calibration, and gain calibration.
  • the acquisition control module first detects the power supply state after power-on, resets the current/digital conversion module when the power supply state is normal, and then performs a self-test, and obtains configuration information sent by the DAS control board after the self-test passes, the configuration information Perform calculations including calculating sampling frequency, over-frequency, over-sampling auxiliary parameters, gain calibration parameters, and iterative filtering parameters, and writing the calculated configuration information to the memory, followed by dark current calibration and gain correction parameter settings, and Returning the confirmation signal to the DAS control board, the DAS control board controls the signal acquisition module to collect when receiving the confirmation signal, and the signal acquisition module collects the current signal output by the detector and converts it into a digital signal, and the acquisition control module will collect the digital signal.
  • the buffering and processing are performed, and after the processing, the digital signal is removed and sent to the DAS control board, and the DAS control board serializes the digital signal and sends it to the subsequent data transmission system.
  • the first control unit is also provided on the acquisition control module for performing a blinking prompt when an error occurs during the self-test.
  • the acquisition control module performs self-test after power-on, and can automatically prompt when the fault occurs, ensuring the accuracy of signal acquisition and improving the reliability of information interaction with the DAS control board.
  • the data acquisition control method provided in this embodiment further includes: detecting an ambient temperature of the detector, and controlling the fan to dissipate heat when the ambient temperature exceeds the set temperature to control the ambient temperature of the detector to remain within a preset range.
  • the data acquisition control method provided by the embodiment can realize high-density analog signal acquisition, and the data transmission efficiency is high; the system has good maintainability, and the temperature control ensures that the detector can maintain a relatively stable work under different conditions.
  • the temperature ensures a high consistency and stability of the signals acquired by the data acquisition system.
  • the mobile CT scanner provided in this embodiment includes a plurality of detectors 301 and a data acquisition system 302.
  • a plurality of detectors are arranged circumferentially.
  • the mobile CT scanner provided by the embodiment provides a high-density analog signal acquisition and high data transmission efficiency.
  • the modular design facilitates the installation and debugging of the whole machine, and the system has good maintainability.
  • the detector can maintain a relatively stable operating temperature under different conditions, thereby ensuring high consistency and stability of the signals acquired by the data acquisition system.

Abstract

本发明提供了一种数据采集系统及其控制方法、移动CT扫描仪，其中数据采集系统包括与多个探测器对应的多个信号采集模块，用于采集探测器输出的电流信号并转换为数字信号；DAS控制板，用于获取信号采集所需的配置信息，以及将所述数字信号进行打包并进行串行化处理；采集控制模块，用于对所述配置信息进行计算处理并根据计算处理后的配置信息控制所述信号采集模块进行信号采集；采用模块化设计，方便整机的安装调试，同时使得系统具有良好的易维护性和稳定性。

Description

- -
数据采集系统及其控制方法、 移动 CT扫描仪
本发明要求 2013年 4月 27日向中国国家知识产^ ^提交的、申请号 为 201310152619.X、名称为 "数据采集系统及其控制方法、移动 CT扫描 仪" 的中国专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及一种医学检测设备，特别是涉及一种数据采集系统及其控 制方法、 移动 CT扫描仪。
背景技术
计算机断层扫描（ Computed Tomography,CT )成像技术在临床诊断 中发挥着重要的作用， 但现有的 CT扫描仪体积较大， 如果要将一些重危 病人送到 CT室进行扫描检查非常危险， 因为转送病人到 CT室时要暂停 各种重要的生理监测和一些抢救设备的使用，有可能导致并发症或加重患 者病情， 若不及时进行 CT扫描检查又有延误诊断的危险， 因此， 需要一 种小型移动 CT扫描仪为病人提供床旁扫描服务。
数据采集系统 ( Data Acquisition System, DAS )是 CT扫描仪的重 要组成部分， 因此需要提供一种易于维护、 稳定性高的数据采集系统。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的筒要概述，以便提供关于本发明的某些 方面的基本理解。 应当理解， 这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。 它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范 围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为稍后论述的更详 细描述的前序。
本发明提供一种数据采集系统及其采集方法、移动 CT扫描仪， 其中 数据采集系统具有良好的易维护性、 稳定性较高。
一种数据采集系统， 包括： - - 与多个探测器对应的多个信号采集模块，用于采集探测器输出的电流 信号并转换为数字信号；
DAS控制板， 用于获取信号采集所需的配置信息， 以及将所述数字 信号进行打包并进行串行化处理；
采集控制模块，用于对所述配置信息进行计算处理并根据计算处理后 的配置信息控制所述信号采集模块进行信号采集。
本发明还提供一种数据采集控制方法， 包括：
DAS控制板获取信号采集所需的配置信息；
采集控制模块对所述配置信息进行处理，根据处理后的配置信息控制 多个信号采集模块采集多个探测器输出的电流信号并将所述电流信号转 换为数字信号；
DAS控制板将所述数字信号进行打包并进行串行化处理。
本发明还提供一种移动 CT扫描仪， 包括上述的数据采集系统以及呈 周向均匀布置的多个探测器。
本发明提供的数据采集系统及其采集方法、移动 CT扫描仪， 其中数 据采集系统采用模块化设计，方便整机的安装调试， 同时使得系统具有良 好的易维护性和稳定性。
通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些 以及其它的优点将更加明显。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理 解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似 的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本 说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本 发明的原理和优点。 在附图中：
图 1为本发明提供的数据采集系统一种实施例的结构示意图。
图 2 为本发明提供的数据采集系统中温度控制单元一种实施例的结 构示意图。
图 3 为本发明提供的数据采集系统中信号采集模块一种实施例的结 构示意图。
图 4 为本发明提供的数据采集系统中采集控制模块一种实施例的结 构示意图。
图 5为本发明提供的数据采集系统中 DAS控制板一种实施例的结构 示意图。
图 6为本发明提供的数据采集控制方法一种实施例的流程图。
图 7 为本发明提供的数据采集控制方法中采集控制模块的工作流程 图。
图 8为本发明提供的数据采集控制方法中 DAS控制板的工作流程图。 图 9为本发明提供的移动 CT扫描仪一种实施例的结构示意图。
本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见 而示出的， 而且不一定是按比例绘制的。 例如， 附图中某些元件的尺寸可 能相对于其他元件放大了， 以便有助于提高对本发明实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行详细描述。为了清 楚和简明起见， 在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。 然而， 应 该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方 式的决定， 以便实现开发人员的具体目标， 例如， 符合与系统及业务相关 的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改 变。 此外， 还应该了解， 虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的， 但对 得益于^开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任 务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发 明，在附图和说明中仅仅描述了与根据本发明的方案密切相关的装置结构 和 /或处理步骤， 而省略了对与本发明关系不大的、 本领域普通技术人员 已知的部件和处理的表示和描述。
数据采集系统实施例：
如图 1所示， 本实施例提供的数据采集系统包括：
与多个探测器 101对应的多个信号采集模块 102,用于采集探测器 101 - - 输出的电流信号并转换为数字信号；
DAS控制板 103，用于获取信号采集所需的配置信息， 以及将数字信 号进行打包并进行串行化处理；
采集控制模块 104, 用于对配置信息进行处理并根据处理后的配置信 息控制信号采集模块进行信号采集。
其中多个探测器呈周向布置，本实施例提供的数据采集系统可实现信 号多方位采集， 有利于图像的多层显示； 另外， 使信号采集具有较高的准 确性和可靠性。
假设探测器 101有 28个， 每个探测器又由 384个探测单元组成， 每 个探测单元由闪烁体以及与闪烁体耦合的光电二极管组成，数据采集系统 需要采集探测器这 10752通道的光电二极管输出的电流信号。
作为一种可选的实施方式， 信号采集模块 102采用 28个， 与探测器 对应， 采用一个采集控制模块 104控制四个信号采集模块 102， 因此需要 7个采集控制模块 104。
作为一种可选的实施方式， 信号采集模块 102、 DAS控制板 103、 采 集控制模块 104插接在背板 105上，背板 105的主要用于提供数据交互通 道， 实现数据采集系统内部和外部的信号传输， 背板上设置有控制总线接 口、 信号定时、 探测器 I/O总线接口、 系统自检控制总线和电源等接口， 通过背板可以实现模块化设计， 方便移动 CT扫描仪的转增及安装调试， 同时使得系统具有良好的易维护性。
如图 1和图 2所示，本实施例提供的数据采集系统还包括温度控制单 元 106， 温度控制单元 106包括设置于探测器 101周围的多个温度传感器 107、 风扇 108以及温度控制器 109， 多个温度传感器 107用于检测探测 器 101的环境温度，温度控制器 109用于在环境温度超过设定温度时控制 风扇 108进行散热以控制探测器 101的环境温度保持在预设温度范围内。
温度控制单元 106采用一个闭环的温控系统，保证探测器 101在不同 条件下能够维持一个较为稳定的工作温度，从而保证数据采集系统获取的 信号具有较高的一致性和稳定性。
如图 3所示， 本实施例提供的信号采集模块 102包括： 电流 /数字转 换模块 110以及供电模块 111， 具体地， 电流 /数字转换模块 110用于将探 测器 101输出的电流信号转换为数字信号， 电流 /数字转换模块 110采用
ADAS1128。 - -
ADAS1128的特性为： 128通道电流输入模 /数转换器； 128通道电流 输入模 /数转换器， 具有 128个低功耗、 低噪声、 低输入电流电路； 同步 采样保持， 双通道、 高速、 高分辨率的可配置采样率和分辨 17-20Bit模 / 数转换器； 大动态范围， 且在单量程范围中不用重新选择放大增益， 可达 到最大动态范围，； 128通道 A/D转换输出，合并成单路 LVDS接口输出， SPI兼容串行总线接口。
信号采集模块 102的尺寸大小根据探测器 101的尺寸设定，一般信号 采集模块 102的宽度不超过探测模块的宽度。
作为一种可选的实施方式， 数据采集模块 102通过 FPC连接器 112 与采集控制模块 104连接， 探测器 101的输出为 pA级弱电流信号， 如此 微弱的信号极易收到外界的噪声干扰， 因此采用 FPC连接器连接， 可以 很好的解决这一问题。
如图 4所示，本实施例提供的数据采集系统中的采集控制模块 104包 括： 驱动模块 113、 配置模块 114、 第一微处理器 115、 存储器 116、 总线 接口模块 117、 时钟模块 118、 第一数据处理模块 119以及数据发送模块 120； 驱动模块 113与信号采集模块 102连接， 第一微处理器 115用于控 制驱动模块 113驱动信号采集模块进行信号采集；配置模块 114与第一处 理器 115连接， 用于计算配置参数； 第一数据处理模块 119用于对采集的 数字信号进行如滤波等处理， 处理后的数字信号通过存储器 116 进行緩 存， 并通过数据发送模块 120发送； 总线接口模块 117用于通过 CAN总 线与 DAS控制板 103连接， 时钟模块 118与与第一数据处理模块连接， 用于提供时钟周期脉冲。
此外， 采集控制模块 104还包括第一状态指示单元， 第一状态指示单 元包括 8个发光二极管， 用于在对应的模块发生错误时进行闪烁提示。
如图 5所示， 本实施例提供的数据采集系统中的 DAS控制板 103包 括： 第二微处理器 121、 第二数据处理模块 122、 温度控制接口模块 123、 数据接收模块 124、 电源模块 125以及数据输出模块 126; 第二数据处理 模块 122、 温度控制接口模块 123、 数据接收模块 124、 电源模块 125以 及数据输出模块 126均与第二微处理器 121连接；电源模块 125用于为系 统供电； 数据接收模块 124用于接收数据发送模块 102发送的数字信号， 第二数据处理模块 122用于将数字信号进行串行化， 数据输出模块 126 用于将串行化的数字信号进行输出，温度控制接口模块 123用于与温度控 制单元 106连接， 具体地， 温度控制接口模块 123通过 RS232总线与温 - - 度控制单元 106进行通信，温度控制单元 106中的温度传感器 107检测探 测器周围的环境温度，并将检测温度通过温度控制接口模块 123发送给第 二微处理器 121， 第二微处理器 121将环境温度与设定温度进行比较， 当 环境温度超过设定温度时通过温度控制接口模块 123发送控制命令给温 度控制单元 106中的温度控制器 109， 温度控制器根据该控制命令控制风 扇 108进行歉热。
DAS控制板 103在获取到上级控制系统发送的配置信息后发送给采 集控制模块 104, 采集控制模块 104中的配置模块 114对该配置信息进行 计算， 包括采样频率、 过采频率、 过采样辅助参数、 增益校准参数、 迭代 滤波参数等计算， 将计算后的配置信息写入存储器 116进行緩存，之后向 DAS控制板 103发送确认信号； DAS控制板在收到该确认信号后发送采 集命令，采集控制模块 104在接收到该采集命令后控制驱动模块 113驱动 信号采集模块 102进行信号采集，采集的电流信号转换为数字信号并经过 第一数据处理模块 119进行滤波等处理，处理后的数字信号发送至存储器 116进行緩存， 最终通过数据发送模块 120发送给 DAS控制板 104， DAS 控制板 104中的数据接收模块 124接收该数字信号，并通过第二数据处理 模块 122对该数字信号进行串行化，串行化后的数字信号通过数据输出模 块 126进行输出， 发送至后续的数据传输系统。
此外， DAS控制板还包括第二状态指示单元， 第二状态指示单元包 括 8个发光二极管， 用于在相应的模块出现错误时进行闪烁提示。
本实施例提供的数据采集系统， 能实现高密度的模拟信号采集，数据 传输效率高； 采用模块化设计， 方便整机的安装调试， 同时使得系统具有 良好的易维护性，通过温度控制单元，保证探测器在不同条件下能够维持 一个较为稳定的工作温度，从而保证数据采集系统获取的信号具有较高的 一致性和稳定性。 数据采集控制方法实施例
如图 6所示， 本实施例提供的数据采集控制方法包括：
步骤 S201， DAS控制板获取信号采集所需的配置信息；
步骤 S202, 采集控制模块对所述配置信息进行处理， 根据处理后的 配置信息控制多个信号采集模块采集探测器输出的多路电流信号并将所 述电流信号转换为数字信号； - - 步骤 S203， DAS控制板将所述数字信号进行打包并进行串行化处理。 具体地， 在步骤 S101之前， 还包括：
DAS控制 ^自身进行电压、 内存、 固件、 通信、 温度、 中断检测。
DAS控制板的一个可选的工作流程如图 7所示：
DAS控制板在上电后首先检测供电状态， 在供电状态正常的情况下 启动自检， 自检包括电压、 内存、 固件、 通信、 温度、 中断检测， 自检完 成后进行初始化暗电流校准，校准完成后向上级控制系统发送准备就緒信 息， 上级控制系统在接收到该信息后开始根据需要向 DAS控制板发送配 置信息， DAS控制板在接收到该配置信息后开始作出相应处理， 包括暗 电流校准、扫描参数配置、 进入采集等，每次指令处理完毕后向上级控制 系统返回状态信息并等待下次指令。
DAS控制板上设置有第二状态指示单元， 可包括 8个发光二极管， 用于在自检过程中出现错误时进行相应的闪烁提示。
DAS控制板在上电后进行自检， 能够产生故障时进行自动提示， 有 效提高信号采集的准确性和可靠性， 保证系统的稳定运行。
DAS控制； ½对自身进行检测的同时还控制采集控制模块进行自检， 包括电源工作状态检测、 暗电流校准、 电流 /数字转换工作校准以及增益 校准。
采集控制模块的一个可选的工作流程如图 8所示：
采集控制模块在上电后首先检测供电状态，在供电状态正常的情况下 使电流 /数字转换模块复位， 之后进行自检， 在自检通过后获取 DAS控制 板发送的配置信息， 对该配置信息进行计算， 包括计算采样频率、 过采频 率、 过采样辅助参数、增益校准参数以及迭代滤波参数， 并将计算完成后 的配置信息写入存储器， 之后再进行暗电流校准以及增益修正参数设置， 并向 DAS控制板返回确认信号， DAS控制板在接收到该确认信号时控制 信号采集模块进行采集，信号采集模块采集探测器输出的电流信号并转换 为数字信号，采集控制模块将采集到的数字信号进行緩存和处理，在处理 之后将该数字信号移出， 发送给 DAS控制板， DAS控制板对该数字信号 进行串行化处理后发送至后续的数据传输系统。
采集控制模块上还设置有第一状态指示单元，用于在自检过程中出现 错误时进行闪烁提示。 - - 采集控制模块在上电后进行自检， 在故障产生时能够自动进行提示， 保证信号采集的准确性， 提高与 DAS控制板信息交互的可靠性。
本实施例提供的数据采集控制方法还包括： 检测探测器的环境温度， 在所述环境温度超过设定温度时控制风扇进行散热以控制探测器的环境 温度保持在预设范围内。
本实施例提供的数据采集控制方法， 能实现高密度的模拟信号采集， 数据传输效率高； 系统具有良好的易维护性， 通过温度控制， 保证探测器 在不同 ^下能够维持一个较为稳定的工作温度，从而保证数据采集系统 获取的信号具有较高的一致性和稳定性。
移动 CT扫描仪实施例
如图 9所示， 本实施例提供的移动 CT扫描仪， 包括多个探测器 301 以及数据采集系统 302。
数据采集系统 302 的结构和工作原理请参考数据采集系统实施例以 及数据采集控制方法实施例。
其中多个探测器呈周向布置。
本实施例提供的移动 CT扫描仪， 其中数据采集系统能实现高密度的 模拟信号采集，数据传输效率高；采用模块化设计，方便整机的安装调试， 同时使得系统具有良好的易维护性，通过温度控制单元，保证探测器在不 同条件下能够维持一个较为稳定的工作温度，从而保证数据采集系统获取 的信号具有较高的一致性和稳定性。
虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不脱离由所附 的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替 代和变换。
最后， 还需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术 语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定 要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而 且， 术语"包括"、 "包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列出的其他要素， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备所固有的要素。 在没有更多限制的情况下， 由语句"包括一 - - 个 ...... "限定的要素， 并不排除在包括所述要素的过程、 方法、 物品或者 设备中还存在另外的相同要素。
以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但^ ί当明白，上面 所描述的实施方式只是用于说明本发明， 而并不构成对本发明的限制。对 于本领域的技术人员来说，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下对 上述实施方式作出各种修改和变更。 因此，本发明的范围仅由所附的权利 要求及其等效内容来限定。

Claims

权利 要求 书
1、 一种数据采集系统， 其特征在于， 包括：
与多个探测器分别对应的多个信号采集模块，用于采集探测器输出的 电流信号并转换为数字信号；
DAS控制板， 用于获取信号采集所需的配置信息， 以及将所述数字 信号进行打包并进行串行化处理；
采集控制模块，用于对所述配置信息进行计算处理并根据计算处理后 的配置信息控制所述信号采集模块进行信号采集。
2、 根据权利要求 1所述的数据采集系统， 其特征在于， 所述数据采 集系统还包括温度控制单元， 所述温度控制单元包括：
设置于所述探测器周围的多个温度传感器、风扇以及温度控制器， 所 述多个温度传感器用于检测所述探测器的环境温度，所述温度控制器用于 在所述环境温度超过设定温度时控制所述风扇进行散热以控制探测器的 环境温度保持在预设温度范围内。
3、 根据权利要求 2所述的数据采集系统， 其特征在于， 所述信号采 集模块、 DAS控制板以及采集控制模块插接在背板上； 和 /或，
所述信号采集模块与所述采集控制模块通过 FPC连接器连接;和 /或， 所述采集控制模块与 DAS控制板通过 CAN总线连接； 和 /或， 所述温度控制单元和所述 DAS控制板通过 RS232总线连接。
4、 根据权利要求 1所述的数据采集系统， 其特征在于，
所述信号采集模块包括电流 /数字转换模块以及供电模块； 和 /或， 所述采集控制模块包括驱动模块、配置模块、第一微处理器、存储器、 总线接口模块、 时钟模块、 第一数据处理模块以及数据发送模块； 所述时 钟模块与所述第一数据处理模块连接，用于提供时钟周期脉冲； 所述驱动 模块与所述信号采集模块连接，所述第一微处理器用于控制所述驱动模块 驱动信号采集模块进行信号采集； 所述配置模块与所述第一微处理器连 接，用于计算配置参数； 所述第一数据处理模块用于对采集的数字信号进 行处理，处理后的数字信号通过存储器进行緩存， 并通过数据发送模块发 送， 所述总线接口模块用于通过 CAN总线与 DAS控制板连接； 和 /或， 所述 DAS控制板包括第二微处理器、 第二数据处理模块、 温度控制 接口模块、数据接收模块、 电源模块以及数据输出模块； 所述电源模块用 于提供电能； 所述数据接收模块、 第二数据处理模块、 数据输出模块、 温 度控制接口模块均与所述第二微处理器连接，所述第二微处理器用于控制 各模块间的信息交互；所述数据接收模块用于接收数据发送模块发送的数 字信号； 第二数据数据处理模块用于将所述数字信号进行串行化处理； 所 述数据输出模块用于将串行化的数字信号进行输出；所述温度控制接口模 块用于与温度控制单元连接，所述第二微处理器用于将温度控制单元检测 到的环境温度与设定温度进行比较，在环境温度超过设定温度时通过温度 控制接口模块发送控制命令控制温度控制单元进行散热以控制探测器的 环境温度保持在预设温度范围内。
5、 一种数据采集控制方法， 其特征在于， 包括：
DAS控制板获取信号采集所需的配置信息；
采集控制模块对所述配置信息进行计算处理，根据计算处理后的配置 信息控制多个信号采集模块采集多个探测器输出的电流信号并将所述电 流信号转换为数字信号；
DAS控制板将所述数字信号进行打包并进行串行化处理。
6、 根据权利要求 5所述的数据采集控制方法， 其特征在于， 所述获 取信号采集模块所述的配置信息之前， 还包括：
DAS控制^†自身进行电压、 内存、 固件、 通信、 温度和 /或中断检 测。
7、根据权利要求 6所述的数据采集控制方法，其特征在于，所述 DAS 控制板在对自身进行检测的同时控制采集控制模块进行电源工作状态检 测、 暗电流校准、 电流 /数字转换模块工作校准、 和 /或增益校准。
8、 根据权利要求 6所述的数据采集控制方法， 其特征在于， 所述采 集控制模块对所述配置信息进行计算处理包括:计算采样频率、过采频率、 过采样辅助参数、增益校准参数以及迭代滤波参数， 并将计算完成的配置 信息写入存储器， 并向 DAS控制板返回确认信号。
9、根据权利要求 8所述的数据采集控制方法，其特征在于，所述 DAS 控制板在收到所述确认信号时向所述采集控制模块发送采集命令，所述采 集控制模块在接收到所述采集命令后根据计算处理后的配置信息控制信 号采集模块对探测器的输出的多路电流信号进行采集并转换为数字信号； 和 /或，
所述方法还包括：检测探测器的环境温度，在所述环境温度超过设定 温度时控制风扇进行散热以控制探测器的环境温度保持在预设范围内。
10、 一种移动 CT扫描仪， 其特征在于， 包括如权利要求 1-4任一所 述的数据采集系统以及呈周向均匀布置的多个探测器。
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