專利名稱：工業(yè)ct的觸發(fā)裝置、掃描系統(tǒng)及觸發(fā)、掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)CT無損檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)CT的觸發(fā)裝置、掃描系統(tǒng)及觸發(fā)、掃描方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)CT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的簡稱。和傳統(tǒng)的斷層成像技術(shù)相比，工業(yè) CT可以獲得被檢對(duì)象在多個(gè)自由度的斷層成像。在對(duì)同一個(gè)對(duì)象進(jìn)行的掃描檢查中需要多次變換掃描方式得到被檢對(duì)象的三維投影圖像，在這種情況下，針對(duì)各種掃描方式下的投影圖像數(shù)據(jù)必須明確其各自由度所在位置或角度，才能保證物體的三維影像被重建?？紤]到機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的行程誤差、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)起停過程的速度變化以及機(jī)械的傳動(dòng)誤差，通過等時(shí)間間隔觸發(fā)的掃描過程不均勻，得到的投影圖像數(shù)據(jù)在圖像重建的時(shí)候會(huì)帶來不確定的空間分辨率的誤差，無法進(jìn)行校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工業(yè)CT的觸發(fā)裝置、掃描系統(tǒng)及觸發(fā)、掃描方法，可以使掃描過程不受機(jī)械裝置的傳動(dòng)誤差和運(yùn)動(dòng)速度的影響，提高重建的三維影像的準(zhǔn)確度。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)CT的觸發(fā)裝置，包括一組位置傳感器；在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；存儲(chǔ)模塊，用于保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；控制模塊，用于將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)啟動(dòng)所述使能模塊；使能模塊，用于在每次啟動(dòng)時(shí)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。進(jìn)一步地，所述的觸發(fā)裝置還包括第一定時(shí)器和第二定時(shí)器；所述第一定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等于所述射線源的激勵(lì)延遲時(shí)間，所述第二定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等于所述信號(hào)采集處理裝置的信號(hào)處理延遲時(shí)間；所述觸發(fā)信號(hào)包括用于觸發(fā)所述射線源的第一觸發(fā)信號(hào)和用于觸發(fā)所述信號(hào)采集處理裝置的第二觸發(fā)信號(hào)；所述使能模塊在每次啟動(dòng)后先啟動(dòng)所述第一、第二定時(shí)器，當(dāng)所述第一定時(shí)器到時(shí)后產(chǎn)生所述第一觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)所述第二定時(shí)器到時(shí)后產(chǎn)生所述第二觸發(fā)信號(hào)。進(jìn)一步地，所述的觸發(fā)裝置還包括第三定時(shí)器；所述控制模塊還用于每當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)重新啟動(dòng)所述第三定時(shí)器，當(dāng)所述第三定時(shí)器到時(shí)后啟動(dòng)所述使能模塊。
進(jìn)一步地，所述控制模塊將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較具體是指所述控制模塊預(yù)先保存掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度，在所述一組位置傳感器的輸出量中，選出與所保存的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量，與所述各觸發(fā)條件中相應(yīng)的輸出量進(jìn)行比較。進(jìn)一步地，所述控制模塊還用于將掃描前不運(yùn)動(dòng)的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量保存為該自由度的位置初始值，作為本次掃描中該自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量。本發(fā)明還提供了一種工業(yè)CT的掃描系統(tǒng)，包括用于當(dāng)收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生射線的射線源；用于當(dāng)收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)，根據(jù)射線穿透衰減得到圖像信息并保存的信號(hào)采集處理裝置；觸發(fā)裝置，包括一組位置傳感器；在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；存儲(chǔ)模塊，用于保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；控制模塊，用于將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)啟動(dòng)所述使能模塊；使能模塊，用于在每次啟動(dòng)時(shí)分別發(fā)送所述觸發(fā)信號(hào)給所述射線源和所述信號(hào)采集處理裝置，將所述與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配的輸出量與所述觸發(fā)信號(hào)一起發(fā)送給所述信號(hào)采集處理裝置；所述信號(hào)采集處理裝置保存圖像信息時(shí)，與本次收到所述觸發(fā)信號(hào)時(shí)所收到的輸
出量一起保存。本發(fā)明還提供了一種工業(yè)CT的觸發(fā)方法，包括安裝一組位置傳感器，在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。進(jìn)一步地，所述觸發(fā)信號(hào)包括用于觸發(fā)所述射線源的第一觸發(fā)信號(hào)和用于觸發(fā)所述信號(hào)采集處理裝置的第二觸發(fā)信號(hào)；所述產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的步驟具體包括等待所述第一預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生所述第一觸發(fā)信號(hào)，等待所述第二預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生所述第二觸發(fā)信號(hào)；所述第一預(yù)定時(shí)間的長度等于所述射線源的激勵(lì)延遲時(shí)間，所述第二預(yù)定時(shí)間的長度等于所述信號(hào)采集處理裝置的信號(hào)處理延遲時(shí)間。進(jìn)一步地，所述的觸發(fā)方法還包括每當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)重新開始計(jì)時(shí)；當(dāng)時(shí)間等于所述第三預(yù)定時(shí)間時(shí)，進(jìn)行所述產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的步驟。進(jìn)一步地，所述將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較的步驟具體包括預(yù)先保存掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度，在所述一組位置傳感器的輸出量中，選出與所保存的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量，與所述各觸發(fā)條件中相應(yīng)的輸出量進(jìn)行比較。進(jìn)一步地，所述的觸發(fā)方法還包括將掃描前不運(yùn)動(dòng)的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的當(dāng)前輸出量保存為該自由度的位置初始值，作為本次掃描中該自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量。本發(fā)明還提供了一種工業(yè)CT的掃描方法，包括安裝一組位置傳感器，在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)；根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生射線，并保存射線穿透衰減得到圖像信息及所述與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配的輸出量。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠控制被檢對(duì)象在多個(gè)自由度進(jìn)行掃描，得到被檢對(duì)象的圖像，可以不依靠運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間間隔的乘積關(guān)系來確定被檢對(duì)象在某個(gè)特定自由度的位置或角度，其每次觸發(fā)掃描記錄得到的投影圖像具有唯一的空間位置，不受機(jī)械裝置的傳動(dòng)誤差和運(yùn)動(dòng)速度的影響，保證被掃描物體的三維影像能準(zhǔn)確重建。


圖1是實(shí)施例三中工業(yè)CT的觸發(fā)裝置的示意框圖；圖2是實(shí)施例三中工業(yè)CT的掃描系統(tǒng)的例子的示意框圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明。需要說明的是，如果不沖突，本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。另外，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。實(shí)施例一，一種工業(yè)CT的觸發(fā)裝置，如圖1所示，包括一組位置傳感器；在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；存儲(chǔ)模塊，用于保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；控制模塊，用于將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)啟動(dòng)所述使能模塊；
使能模塊，用于在每次啟動(dòng)時(shí)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)末端是指傳遞動(dòng)作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)所用部件；所述自由度包括平動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。如果掃描時(shí)只進(jìn)行一個(gè)自由度上的運(yùn)動(dòng)，則不排除所述的一組位置傳感器只包括一個(gè)位置傳感器。本實(shí)施例的觸發(fā)裝置適用于具有可控制的射線源和信號(hào)采集處理裝置的工業(yè)CT 設(shè)備，所述射線源和信號(hào)采集處理裝置在收到所述觸發(fā)信號(hào)時(shí)工作。本實(shí)施例中將所述一組位置傳感器安裝在所述掃描臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的各傳動(dòng)末端上，這樣機(jī)械結(jié)構(gòu)所達(dá)到的每一個(gè)位置都對(duì)應(yīng)于一組位置傳感器的輸出信號(hào)。該位置傳感器輸出信號(hào)僅在特定的空間位置產(chǎn)生，不受機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)速度和傳動(dòng)誤差的影響，消除了機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)速度不一致帶來的誤差。實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的掃描對(duì)象和掃描要求，設(shè)定所述觸發(fā)條件。本實(shí)施例中，所述一組觸發(fā)條件所對(duì)應(yīng)的各空間位置(后文也稱為觸發(fā)位置)不需要是均勻的，可以按照設(shè)定的任意位置產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，例如在射線源的邊緣位置可以設(shè)置非常少的觸發(fā)位置，在射線源的中心位置設(shè)置非常密集的觸發(fā)位置，也可以在被掃描對(duì)象的某些敏感位置禁止掃描。本實(shí)施例中，所述觸發(fā)裝置還可以包括定時(shí)器；所述使能模塊在每次啟動(dòng)后先啟動(dòng)所述定時(shí)器，該定時(shí)器到時(shí)后發(fā)送所述觸發(fā)信號(hào)；觸發(fā)信號(hào)可以啟動(dòng)時(shí)就產(chǎn)生，也可以發(fā)送時(shí)再產(chǎn)生。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，也可以是所述控制模塊當(dāng)所述輸出量與一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)，先啟動(dòng)該定時(shí)器，當(dāng)該定時(shí)器到時(shí)后啟動(dòng)所述使能模塊。所述定時(shí)器可以包括第一定時(shí)器和第二定時(shí)器；所述第一定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等于所述射線源的激勵(lì)延遲時(shí)間，所述第二定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等于所述信號(hào)采集處理裝置的信號(hào)處理延遲時(shí)間。所述觸發(fā)信號(hào)包括用于觸發(fā)所述射線源的第一觸發(fā)信號(hào)和用于觸發(fā)所述信號(hào)采集處理裝置的第二觸發(fā)信號(hào)。所述使能模塊在每次啟動(dòng)后先啟動(dòng)所述第一、第二定時(shí)器，當(dāng)所述第一定時(shí)器到時(shí)后產(chǎn)生所述第一觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)所述第二定時(shí)器到時(shí)后產(chǎn)生所述第二觸發(fā)信號(hào)。這樣可以通過設(shè)置第一、第二定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間來獨(dú)立控制從發(fā)現(xiàn)某個(gè)位置滿足觸發(fā)條件(即在該位置上時(shí)，全部或部分位置傳感器的輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配) 的時(shí)刻，到射線源和信號(hào)采集處理裝置收到所述觸發(fā)信號(hào)的時(shí)間延遲，使所述射線源和信號(hào)采集處理裝置不會(huì)因?yàn)榕c本觸發(fā)裝置的距離不同，或是有延遲等問題而不能同步工作。本實(shí)施例中，所述觸發(fā)裝置還可以包括一第三定時(shí)器。本實(shí)施例的一種實(shí)施方式中，所述控制模塊還可以用于每當(dāng)所述第三定時(shí)器到時(shí)后啟動(dòng)所述使能模塊，并重新啟動(dòng)所述第三定時(shí)器。該實(shí)施方式中，所述觸發(fā)裝置是兩種觸發(fā)方式并行，不但可以當(dāng)位置滿足觸發(fā)條件時(shí)進(jìn)行觸發(fā)，還可以定時(shí)觸發(fā)。本實(shí)施例的另一種實(shí)施方式中，所述控制模塊還可以用于每當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)重新啟動(dòng)所述第三定時(shí)器，當(dāng)所述第三定時(shí)器到時(shí)后啟動(dòng)所述使能模塊。該實(shí)施方式中，所述觸發(fā)裝置可以自適應(yīng)地在“時(shí)間，，和“位置”這兩種觸發(fā)方式之間切換，當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)(長度為所述第三定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間)都沒有位置滿足觸發(fā)條件時(shí)，則進(jìn)行觸發(fā)；如果有位置滿足觸發(fā)條件，則重新開始定時(shí)。本實(shí)施例中，所述控制模塊將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較具體可以是指所述控制模塊預(yù)先保存掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度，在所述一組位置傳感器的輸出量中，選出與所保存的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量，與所述各觸發(fā)條件中相應(yīng)的輸出量進(jìn)行比較。本實(shí)施例中，所述控制模塊可以接收全部位置傳感器的輸出量，然后從中挑選；也可以只接收與所保存的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量。比如觸發(fā)條件包括分別對(duì)應(yīng)于X、Y、Z軸的位置傳感器的輸出量，假設(shè)只進(jìn)行X軸方向上的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，只需要判斷與X軸對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量是否與觸發(fā)條件匹配即可，而無需在意與其它自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量。本實(shí)施例中，所述控制模塊還可以用于將掃描前不運(yùn)動(dòng)的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的當(dāng)前輸出量保存為該自由度的位置初始值，作為本次掃描中該自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量；由于不運(yùn)動(dòng)的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器輸出量不會(huì)發(fā)生變化，因此當(dāng)重建圖像時(shí)可以用所述位置初始值作為該自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量；這樣一來，在進(jìn)行特定自由度的運(yùn)動(dòng)掃描過程中，不運(yùn)動(dòng)的自由度上產(chǎn)生的位置偏移和誤差也能夠被校正。實(shí)施例二，一種工業(yè)CT的觸發(fā)方法，包括安裝一組位置傳感器，在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)末端是指傳遞動(dòng)作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)所用部件；所述自由度包括平動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。本實(shí)施例中，所述產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的步驟具體包括等待一預(yù)定時(shí)間后，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號(hào)。所述預(yù)定時(shí)間可以包括第一預(yù)定時(shí)間和第二預(yù)定時(shí)間；所述第一預(yù)定時(shí)間的長度等于所述射線源的激勵(lì)延遲時(shí)間，所述第二預(yù)定時(shí)間的長度等于所述信號(hào)采集處理裝置的信號(hào)處理延遲時(shí)間。所述觸發(fā)信號(hào)包括用于觸發(fā)所述射線源的第一觸發(fā)信號(hào)和用于觸發(fā)所述信號(hào)采集處理裝置的第二觸發(fā)信號(hào)。所述產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的步驟具體可以包括等待所述第一預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生所述第一觸發(fā)信號(hào)，等待所述第二預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生所述第二觸發(fā)信號(hào)。本實(shí)施例的一種實(shí)施方式中，所述觸發(fā)方法還可以包括
每隔一第三預(yù)定時(shí)間進(jìn)行一次所述產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的步驟。該實(shí)施方式中，所述觸發(fā)裝置是兩種觸發(fā)方式并行，不但可以當(dāng)位置滿足觸發(fā)條件時(shí)進(jìn)行觸發(fā)，還可以定時(shí)觸發(fā)。本實(shí)施例的另一種實(shí)施方式中，所述觸發(fā)方法還可以包括每當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)重新開始計(jì)時(shí)；當(dāng)時(shí)間等于所述第三預(yù)定時(shí)間時(shí)，進(jìn)行所述產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的步驟。該實(shí)施方式中，所述觸發(fā)裝置可以自適應(yīng)地在“時(shí)間，，和“位置”這兩種觸發(fā)方式之間切換，當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)(長度為所述第三預(yù)定時(shí)間)都沒有位置滿足觸發(fā)條件時(shí)進(jìn)行觸發(fā)；如果有位置滿足觸發(fā)條件，則重新開始計(jì)時(shí)。本實(shí)施例中，所述將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較的步驟具體可以包括預(yù)先保存掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度，在所述一組位置傳感器的輸出量中，選出與所保存的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量，與所述各觸發(fā)條件中相應(yīng)的輸出量進(jìn)行比較。可以接收全部位置傳感器的輸出量，然后從中挑選；也可以只接收與所保存的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量。本實(shí)施例中，所述觸發(fā)方法還可以包括將掃描前不運(yùn)動(dòng)的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的當(dāng)前輸出量保存為該自由度的位置初始值，作為本次掃描中該自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量；當(dāng)重建圖像時(shí)，在每個(gè)掃描圖像中，都可以用所述位置初始值作為該自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量；這樣一來， 在進(jìn)行特定自由度的運(yùn)動(dòng)掃描過程中，不運(yùn)動(dòng)的自由度上產(chǎn)生的位置偏移和誤差也能夠被校正。其它實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可以同實(shí)施例一所述。實(shí)施例三，一種工業(yè)CT的掃描系統(tǒng)，包括用于當(dāng)收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生射線的射線源；用于當(dāng)收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)，根據(jù)射線穿透衰減得到圖像信息并保存的信號(hào)采集處理裝置；觸發(fā)裝置，包括一組位置傳感器；在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；存儲(chǔ)模塊，用于保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；控制模塊，用于將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)啟動(dòng)所述使能模塊；使能模塊，用于在每次啟動(dòng)時(shí)分別發(fā)送所述觸發(fā)信號(hào)給所述射線源和所述信號(hào)采集處理裝置，將所述與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配的輸出量與所述觸發(fā)信號(hào)一起發(fā)送給所述信號(hào)采集處理裝置；所述信號(hào)采集處理裝置保存圖像信息時(shí)，與本次收到所述觸發(fā)信號(hào)時(shí)所收到的輸
出量一起保存。本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)末端是指傳遞動(dòng)作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)所用部件；所述自由度
9包括平動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。本實(shí)施例中，所述觸發(fā)裝置的其它實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可以同實(shí)施例一所示。本實(shí)施例中，所述射線源當(dāng)收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生射線是指按照預(yù)先設(shè)定的掃描模式產(chǎn)生射線；所述掃描模式包括所產(chǎn)生的射線的功率、維持時(shí)間、掃描范圍等。本掃描系統(tǒng)中，射線源和信號(hào)采集處理裝置受到觸發(fā)裝置的控制，由觸發(fā)裝置產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)控制射線源和信號(hào)采集處理裝置進(jìn)行間斷式的工作。射線源和信號(hào)采集處理裝置的位置可以調(diào)整，但在掃描過程中保持固定不變。被掃描的對(duì)象相對(duì)于射線源和信號(hào)采集處理裝置可以進(jìn)行多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、平行移動(dòng)和垂直移動(dòng)。實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的掃描對(duì)象和掃描要求，設(shè)定所述觸發(fā)條件和所述掃描模式。本實(shí)施例中將所述一組位置傳感器安裝在所述掃描臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的各傳動(dòng)末端上，這樣機(jī)械結(jié)構(gòu)所達(dá)到的每一個(gè)位置都對(duì)應(yīng)于一組位置傳感器的輸出信號(hào)。該位置傳感器輸出信號(hào)僅在特定的空間位置產(chǎn)生，不受機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)速度和傳動(dòng)誤差的影響，消除了機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)速度不一致帶來的誤差。如圖2所示，為本實(shí)施例的一個(gè)具體應(yīng)用的例子，其中，所述射線源為一外部控制的脈沖型加速器1 ；所述信號(hào)采集處理裝置2僅在觸發(fā)信號(hào)到達(dá)時(shí)才進(jìn)行一個(gè)信號(hào)采集和處理。待掃描對(duì)象放置在掃描臺(tái)3上，掃描臺(tái)3的機(jī)械結(jié)構(gòu)(圖中未畫出)可以控制掃描臺(tái)3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)21、平行移動(dòng)22和垂直移動(dòng)23 ；本例中，將位置傳感器安裝在該掃描臺(tái)3上，實(shí)際應(yīng)用中也不排除安裝在待掃描物體上。在所述機(jī)械結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、平行移動(dòng)和垂直移動(dòng)的傳動(dòng)末端上分別固定安裝了第一、第二和第三位置傳感器，分別用于產(chǎn)生用于指示相應(yīng)自由度上的位置的輸出量10、 11、12發(fā)送給觸發(fā)裝置4。這些位置傳感器可以但不限于是基于光學(xué)、電學(xué)或機(jī)械等類型的位置傳感器，這些位置傳感器所提供的一組輸出量能夠唯一確定所述掃描臺(tái)3上承載的待掃描對(duì)象的空間位置。在進(jìn)行掃描時(shí)，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)確定待掃描對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度。同時(shí)，可以根據(jù)此次掃描臺(tái)3的運(yùn)動(dòng)方向，確定輸出量不會(huì)發(fā)生變化的位置傳感器的當(dāng)前輸出量；確定要進(jìn)行掃描的若干個(gè)觸發(fā)位置，并相應(yīng)得到在這個(gè)或這些觸發(fā)位置上，輸出量會(huì)發(fā)生變化的位置傳感器(后文稱為特定位置傳感器)的一個(gè)或多個(gè)輸出量，將這一個(gè)或多個(gè)輸出量分別與所述當(dāng)前輸出量組合，得到一個(gè)或多個(gè)觸發(fā)條件。由于在運(yùn)動(dòng)過程中，有的位置傳感器輸出量并不變化，因此可以只將特定位置傳感器的輸出量和觸發(fā)條件中相應(yīng)的輸出量進(jìn)行比較，一致時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)可以分別生成控制射線源產(chǎn)生射線的第一觸發(fā)信號(hào)13和控制信號(hào)采集處理裝置進(jìn)行掃描的第二觸發(fā)信號(hào)14。觸發(fā)裝置可以獨(dú)立控制從發(fā)現(xiàn)特定位置傳感器位置信息符合預(yù)先設(shè)定的特定觸發(fā)位置的時(shí)刻，到射線源和信號(hào)采集處理裝置開始工作的時(shí)間延遲，借以滿足射線源的激勵(lì)延遲和信號(hào)采集處理裝置的信號(hào)處理延遲。對(duì)射線源和信號(hào)采集處理裝置的觸發(fā)控制信號(hào)的時(shí)間延時(shí)是在系統(tǒng)開始掃描之前預(yù)設(shè)到觸發(fā)裝置的。產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)后，觸發(fā)裝置將此刻的所有位置傳感器的輸出量記錄下來，并通過通信方式傳遞給所述信號(hào)采集處理裝置，由信號(hào)采集處理裝置將位置傳感器的輸出量和本次掃描的圖像信息保存在一起。這樣的掃描結(jié)果中包含的掃描圖像和產(chǎn)生本次掃描圖像的空間位置，重建三維投影的時(shí)候能夠確定掃描對(duì)象的角坐標(biāo)和平面坐標(biāo)，信號(hào)采集處理裝置就不需要保證每次掃描的圖像信息必須按照先后順序記錄和傳遞，在進(jìn)行圖像重建的時(shí)候可以根據(jù)位置傳感器的位置信息準(zhǔn)確的恢復(fù)其掃描圖像的角坐標(biāo)和平面坐標(biāo)。實(shí)施例四，一種工業(yè)CT的掃描方法，包括安裝一組位置傳感器，在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)；根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生射線，并保存射線穿透衰減得到圖像信息及所述與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配的輸出量。本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)末端是指傳遞動(dòng)作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)所用部件；所述自由度包括平動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。本實(shí)施例中，待掃描對(duì)象的運(yùn)動(dòng)不用按照固定模式進(jìn)行，比如可以反復(fù)在一個(gè)位置來回運(yùn)動(dòng)，通過多次掃描得到多個(gè)該位置的圖像，這些圖像可以互為參考，從而提高重建時(shí)的精確度。 其它實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可以同實(shí)施例一到三所述。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
1權(quán)利要求
1.一種工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)(工業(yè)CT)的觸發(fā)裝置，其特征在于，包括一組位置傳感器；在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；存儲(chǔ)模塊，用于保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；控制模塊，用于將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)啟動(dòng)所述使能模塊； 使能模塊，用于在每次啟動(dòng)時(shí)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的觸發(fā)裝置，其特征在于，還包括第一定時(shí)器和第二定時(shí)器；所述第一定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等于所述射線源的激勵(lì)延遲時(shí)間，所述第二定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等于所述信號(hào)采集處理裝置的信號(hào)處理延遲時(shí)間；所述觸發(fā)信號(hào)包括用于觸發(fā)所述射線源的第一觸發(fā)信號(hào)和用于觸發(fā)所述信號(hào)采集處理裝置的第二觸發(fā)信號(hào)；所述使能模塊在每次啟動(dòng)后先啟動(dòng)所述第一、第二定時(shí)器，當(dāng)所述第一定時(shí)器到時(shí)后產(chǎn)生所述第一觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)所述第二定時(shí)器到時(shí)后產(chǎn)生所述第二觸發(fā)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的觸發(fā)裝置，其特征在于，還包括 第三定時(shí)器；所述控制模塊還用于每當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)重新啟動(dòng)所述第三定時(shí)器，當(dāng)所述第三定時(shí)器到時(shí)后啟動(dòng)所述使能模塊。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的觸發(fā)裝置，其特征在于，所述控制模塊將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較具體是指所述控制模塊預(yù)先保存掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度，在所述一組位置傳感器的輸出量中， 選出與所保存的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量，與所述各觸發(fā)條件中相應(yīng)的輸出量進(jìn)行比較。
5.如權(quán)利要求4所述的觸發(fā)裝置，其特征在于所述控制模塊還用于將掃描前不運(yùn)動(dòng)的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量保存為該自由度的位置初始值，作為本次掃描中該自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量。
6.一種工業(yè)CT的掃描系統(tǒng)，其特征在于，包括 用于當(dāng)收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生射線的射線源；用于當(dāng)收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)，根據(jù)射線穿透衰減得到圖像信息并保存的信號(hào)采集處理裝置；觸發(fā)裝置，包括一組位置傳感器；在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；存儲(chǔ)模塊，用于保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；控制模塊，用于將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)啟動(dòng)所述使能模塊；使能模塊，用于在每次啟動(dòng)時(shí)分別發(fā)送所述觸發(fā)信號(hào)給所述射線源和所述信號(hào)采集處理裝置，將所述與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配的輸出量與所述觸發(fā)信號(hào)一起發(fā)送給所述信號(hào)采集處理裝置；所述信號(hào)采集處理裝置保存圖像信息時(shí)，與本次收到所述觸發(fā)信號(hào)時(shí)所收到的輸出量一起保存。
7.一種工業(yè)CT的觸發(fā)方法，包括安裝一組位置傳感器，在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的觸發(fā)方法，其特征在于所述觸發(fā)信號(hào)包括用于觸發(fā)所述射線源的第一觸發(fā)信號(hào)和用于觸發(fā)所述信號(hào)采集處理裝置的第二觸發(fā)信號(hào)；所述產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的步驟具體包括等待所述第一預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生所述第一觸發(fā)信號(hào)，等待所述第二預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生所述第二觸發(fā)信號(hào)；所述第一預(yù)定時(shí)間的長度等于所述射線源的激勵(lì)延遲時(shí)間，所述第二預(yù)定時(shí)間的長度等于所述信號(hào)采集處理裝置的信號(hào)處理延遲時(shí)間。
9.如權(quán)利要求7所述的觸發(fā)方法，其特征在于，還包括每當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)重新開始計(jì)時(shí)；當(dāng)時(shí)間等于所述第三預(yù)定時(shí)間時(shí)，進(jìn)行所述產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的步驟。
10.如權(quán)利要求7到9中任一項(xiàng)所述的觸發(fā)方法，其特征在于，所述將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較的步驟具體包括預(yù)先保存掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度，在所述一組位置傳感器的輸出量中，選出與所保存的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量，與所述各觸發(fā)條件中相應(yīng)的輸出量進(jìn)行比較。
11.如權(quán)利要求10所述的觸發(fā)方法，其特征在于，還包括將掃描前不運(yùn)動(dòng)的自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的當(dāng)前輸出量保存為該自由度的位置初始值，作為本次掃描中該自由度對(duì)應(yīng)的位置傳感器的輸出量。
12.—種工業(yè)CT的掃描方法，包括安裝一組位置傳感器，在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)；根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生射線，并保存射線穿透衰減得到圖像信息及所述與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配的輸出量。
全文摘要
一種工業(yè)CT的觸發(fā)裝置、掃描系統(tǒng)及觸發(fā)、掃描方法；所述觸發(fā)裝置包括一組位置傳感器；在掃描中將運(yùn)動(dòng)的自由度的傳動(dòng)末端上至少各安裝一個(gè)對(duì)應(yīng)于該自由度的位置傳感器；存儲(chǔ)模塊，用于保存一組觸發(fā)條件；其中，一個(gè)所述觸發(fā)條件為所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量；控制模塊，用于將所述一組位置傳感器中全部或部分的輸出量與各觸發(fā)條件進(jìn)行比較；當(dāng)所述輸出量與至少一個(gè)觸發(fā)條件匹配時(shí)啟動(dòng)所述使能模塊；使能模塊，用于在每次啟動(dòng)時(shí)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。本發(fā)明可以使掃描過程不受機(jī)械裝置的傳動(dòng)誤差和運(yùn)動(dòng)速度的影響，提高重建的三維影像的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01N23/04GK102235984SQ20101017150
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者任海東, 王濤, 薛濤, 龔光華 申請(qǐng)人:北京固鴻科技有限公司, 同方威視技術(shù)股份有限公司, 清華大學(xué)