用于旋转机械的不平衡测量的系统及方法与流程

本文公开的主题一般涉及用于确定旋转部件的平衡的系统及方法，例如涉及用于确定旋转的计算机断层造影(ct)台架的平衡的系统及方法。

背景技术：

在ct成像中，x射线源可以围绕对象旋转以获得成像信息。来自该源的、通过对象衰减x射线可以由检测器收集或监测并且用于重建图像。

x射线源可以安装到旋转台架上。旋转台架中的不平衡可不利地影响系统可靠性和/或性能。例如，如果ct台架没有被充分好地平衡，台架的等中心可能经历足以引起重建图像中伪影的运动。然而，可能引起这类伪影的实际移动的量是小的并且难以测量。当前采用的方法，例如使用速度探针，可能易受损坏，和/或比期望的更加昂贵。

技术实现要素：

在一个实施例中，提供了供与设置在固定壳体中的旋转部件一起使用的平衡系统。该平衡系统配置用于安装到该固定壳体，并且包括第一倾斜计和至少一个处理器。第一倾斜计配置成提供以第一频率的倾斜信息，以及以第二频率的振动信息。该第二频率高于第一频率。该至少一个处理器可操作地耦合至第一倾斜计以获取振动信息。该至少一个处理器配置成使用该振动信息而不是该倾斜信息来确定旋转部件的平衡的状态。

在另一实施例中，提供了一种成像系统，其包括固定壳体、旋转台架、计算机断层造影(ct)获取单元、第一倾斜计以及至少一个处理器。旋转台架可旋转地安装到该固定壳体。ct获取单元安装至旋转台架。ct获取单元包括x射线源和配置成收集待成像的对象的ct成像数据的ct检测器，x射线源和ct探测器安装到旋转台架。第一倾斜计安装到固定壳体，并且配置成提供以第一频率的倾斜信息，以及以第二频率的振动信息。该第二频率高于第一频率。该至少一个处理器可操作地耦合至第一倾斜计并且配置成从第一倾斜计获取振动信息。该至少一个处理器配置成使用该振动信息而不是该倾斜信息来确定旋转台架的平衡的状态。

在另一实施例中，提供了一种方法，其包括旋转耦合到固定壳体的旋转部件。该方法还包括传送来自安装到固定壳体的至少一个倾斜计的至少一个输出信号。该输出信号包括倾斜信息和振动信息，其中倾斜信息相比振动信息处于更低的频率。此外，该方法包括采用至少一个处理器获取该振动信息。该方法还包括采用该至少一个处理器使用振动信息而不是倾斜信息来确定旋转部件的平衡的状态。

附图说明

图1是按照各种实施例图示平衡系统的示意框图。

图2图示按照各种实施例的平衡系统的框图。

图3图示按照各种实施例的平衡系统的框图。

图4是按照各种实施例图示成像系统的示意框图。

图5是按照各种实施例的方法的流程图。

图6是按照各种实施例的成像系统的示意框图。

具体实施方式

下面某些实施例的详细描述在结合附图阅读时将更好地理解。就附图同时各个实施例的功能块的简图来说，该功能块并非必须指示硬件电路系统之间的划分。例如，一个或多个功能块(例如，处理器或存储器)可以以单件硬件(例如，通用信号处理器或一块随机存取存储器、硬盘等)或多件硬件实现。类似地，程序可以是独立的程序，可以作为子例程合并到操作系统中，可以是安装的软件包中的功能等。应当理解，各个实施例并非限制到附图所示的布置和工具。还应当理解，附图同时本公开的示例实施例。诸如替换或修改一个或多个功能块的变化有可能实现类似的结果。

如本文中所使用的，术语“系统”、“单元”或“模块”可以包括操作以执行一个或多个功能的硬件和/或软件系统。例如，模块、单元或系统可以包括计算机处理器、控制器或其他基于逻辑的装置，其基于存储在诸如计算机存储器的有形且非暂时的计算机可读存储媒介上的指令执行操作。备选地，模块、单元或系统可以包括硬连线装置，其基于装置的硬连线逻辑执行操作。在附图中示出的各个模块或单元可以表示基于软件或硬连线指令来操作的硬件、指导硬件来执行操作的软件、或它们的组合。

“系统”、“单元”或“模块”可以包括或表示执行本文中描述的一个或多个操作的硬件和关联指令(例如，存储在诸如计算机硬盘驱动器、rom、ram等有形且非暂时的计算机可读存储媒介上的软件)。该硬件可以包括电子电路，其包括和/或连接至一个或多个基于逻辑的装置，例如微处理器、处理器、控制器等。这些装置可以是现成的装置，其被合适地编程或命令以根据上文描述的指令执行本文描述的操作。另外地或备选地，一个或多个这些装置可以，与逻辑电路硬连线来执行这些操作。

如本文中所使用的，以单数形式陈述并且以单词“一”或“一个”进行的元件或步骤应当理解为不排除复数的所述元件或步骤，除非这种排除是明确规定的。此外，对“一个实施例”的提及不意图解释为排除也包含陈述的特征的附加实施例的存在。此外，除非明确相反地规定，“包括”或“具有”具有特定性质的元件或多个元件的实施例可以包括不具有那个性质的附加元件。

本文中还使用的，短语“重建图像”不意图排除其中生成表示图像的数据而非可视的图像的实施例。如本文中所使用的，术语“图像”广义地表示可视的图像以及表示可视图像的数据。可注意，各个实施方式生成、或配置成生成至少一幅可视的图像。

各个实施方式提供用于测量或确定具有旋转部件的系统中平衡的系统和方法，例如包括旋转台架的ct成像系统。各个实施例使用安装在固定部件上的倾斜计(例如，由诸如包含抑制(dempening)气体的机械配置限制到低频的加速度计)，旋转部件耦合到该固定部件。这类倾斜计的低频限制帮助使这类传感器非常适于测量由于ct台架的最大选择速度上的限制而引起的ct台架的不平衡。各个实施例使用来自倾斜计的相对更高频率(其与常规加速度计的频率相比是相当低的)的信息而忽视对应于倾斜而不是振动的更低频率的信息。因此，各个实施例与倾斜计的正常使用相反地利用至少一个倾斜计，其通常涉及利用更低频率的信息来确定倾斜，并且忽视更高的、与振动有关的频率。各个实施例准确地、可靠地、并且便利地检测足够小的振动以确定和/或细微地调谐诸如ct台架的旋转部件的平衡。

各个实施例提供旋转部件的改进的平衡监测或确定。至少一个实施例的技术效果包括减少平衡检测的成本。至少一个实施例的技术效果包括平衡检测的鲁棒性、可靠性和/或便利性中的改进。至少一个实施例的技术效果包括提供由旋转ct台架的不平衡引起的循环伪影的消除或减少。

图1图示按照实施例的平衡系统100。该平衡系统100可用来感测、检测或测量包括旋转部件、结构或组合件的系统的平衡(或不平衡)。在所图示的实施例中，平衡系统100配置成供旋转部件20使用。旋转部件20设置在固定壳体10中。例如，在一些实施例中，旋转部件20可以是配置成围绕待成像的对象旋转的医学成像系统的台架。作为另一示例，在各个实施例中旋转部件20可以是风力涡轮机。在所图示的实施例中，固定壳体10采用座架(mount)12安装到地表面或地面14。座架12配置为将固定壳体10紧固至地面14的锚状物。在旋转部件20在固定壳体10内旋转时，如果旋转部件20不再处于平衡，则来自旋转部件20的振动将传送到固定壳体10，导致固定壳体10的振动。

所图示实施例中的固定壳体10的振动或没有振动(以及对应地，固定部件10和旋转部件20的平衡)可以采用平衡系统100来测量或确定。所图示实施例中的平衡系统100配置用于安装到固定壳体10。平衡系统100的全部或一部分可以安装到固定壳体10。通常，在各个实施例中，平衡系统100配置成使用一个或多个倾斜计来提供振动信息至处理单元150，处理单元150确定旋转部件20的平衡状态。在一些实施例中，处理单元150可以只接收来自一个或多个倾斜计的以相对更高频率的输出信号(或多个输出信号)(对应振动的信息)的一部分而不接收来自该一个或多个倾斜计的以相对更低频率例如在0赫兹处或附近的信息(对应倾斜的信息)，并且处理单元150因此可以理解为是耦合到该一个或多个倾斜计的ac。

所描绘的平衡系统100包括第一倾斜计110和处理单元150。第一倾斜计110(和/或本文讨论的其他倾斜计)配置成提供以第一频率的倾斜信息，以及以第二频率的振动信息，其中第二频率高于第一频率。可注意，第一频率和/或第二频率可包括频率范围。第一频率可包括与第二频率的范围邻近的范围(例如，第一频率包括0-1赫兹的范围而第二频率包括1-5赫兹的范围)，或者第一频率可以包括与第二频率的范围间隔一定距离或间隙的范围(例如，第一频率包括0-0.5赫兹的范围而第二频率包括1-5赫兹的范围)。来自第一倾斜计110的、对应于第一频率的输出信号的一部分可以用于确定倾斜(例如，相对于地球的重力场)，而来自第一倾斜计110的、对应于第二频率的输出信号一部分可以用来确定振动(或相应的不平衡或平衡的状态)。

第一倾斜计110是平衡传感器的示例。可以在各个实施例中另外地或备选地采用其他平衡传感器。在各个实施例中，第一倾斜计110(和/或本文讨论的其他倾斜计)可以是基于微电子机械系统(mems)的加速度计，该加速度计包括诸如包含抑制气体的机械配置，其配置成限制基于mems的加速度计的频率输出。基于mems的倾斜计的示例是村田(murata)sca103t差分倾斜计系列。第一倾斜计110(和/或本文讨论的其他倾斜计)可包括悬臂式质量体(mass)和弹簧，其中质量体设置在板之间并且随着质量体振动引起两个板之间电容中可测量的变化。在各个实施例中，第一倾斜计110的质量体和弹簧可以低于谐振频率而振动。第一倾斜计110(和/或本文讨论的其他倾斜计)可以尽可能从座架12安装到固定壳体10(或者以其他方式定位在固定壳体的一部分上，其在经受来自旋转部件20的振动时将最大地振动)，例如，以改进响应于振动生成的输出的信噪比。

在各个实施例中，第一倾斜计110可具有一个或多个灵敏度轴。例如，第一倾斜计110可具有对应于静态振动(或对应平衡状态)的一个灵敏度轴和对应于动态振动(或对应平衡状态)的第二灵敏度轴。第一和第二轴可以是彼此垂直的。例如，如图1看出，第一倾斜计110可具有对应于x方向的第一灵敏度轴112和对应于z方向的第二灵敏度轴114。因此，所描绘的第一倾斜计110可以理解为具有复数的灵敏度的轴。另外地或备选地，如本文所讨论的，第一倾斜计110可以只具有一个灵敏度轴和/或可以利用一个或多个附加的倾斜计。

所描绘的处理单元150可操作地耦合到第一倾斜计110，并且配置成获取来自第一倾斜计110的振动信息。处理单元150也配置成使用振动信息而不是倾斜信息来确定旋转部件20的平衡状态。例如，处理单元150可以接收倾斜信息，但放弃或忽视该倾斜信息。作为另一示例，平衡系统100可以配置成阻止倾斜信息的全部的或一部分提供给处理单元150。例如，一个或多个滤波器可以放入在处理单元150和第一倾斜计110之间并且用来去除来自从第一倾斜计110提供给处理单元150的信号的倾斜信息。处理单元150可基于或使用通过来自一个或多个倾斜计的一个或多个输出信号接收的信息与平衡状态之间预定关系或相关性确定平衡状态。该预定关系可以以公式、查找表等存储或表达。因此，基于从一个或多个倾斜计(例如，基于来自一个或多个倾斜计对应于振动而不是倾斜的一个或多个输出信号一部分)接收的振动信息，处理单元150可以确定旋转部件20是否处于可接受的平衡状态，(如果不处于平衡)旋转部件20如何偏离可接受的平衡状态，和/或如何减轻或校正不平衡(例如，通过指定安装到旋转部件20上的质量体的数量和位置)。

例如，在旋转部件20或可比或等效的旋转部件的制造、检查或安装阶段(例如将旋转部件耦合到固定壳体10)，已知的不平衡可能应用到该旋转部件，例如通过在旋转部件的一个或多个预定位置处以预定数量的增加质量体。然后，由于一个或多个倾斜计安装到固定壳体，可以记录来自该一个或多个倾斜计的、响应于具有所应用的已知不平衡的旋转部件的已知旋转(例如以给定的旋转速度)而生成的输出。通过使用一系列不同数量和/或位置的所应用的不平衡，可以限定倾斜计输出和特定不平衡之间的关系。如本文中使用的平衡状态可以表示旋转部件是否完美地平衡(或在完美平衡的容许裕度(margin)内)。在一些实施例中，平衡状态还可包括旋转部件偏离完美平衡的位置或多少的识别和/或要应用到旋转部件的校正质量体的配置(例如放置的位置和数量)以将旋转部件放置于完美平衡的状态(或在容许裕度内)。

在各个实施例中，处理单元150包括配置成执行一个或多个本文中讨论的任务、功能或步骤的处理电路系统。可注意，如本文中使用的“处理单元”不意图必需限制为单个处理器或计算机。例如，处理单元150可以包括多个处理器和/或计算机，其可以集成在共同的壳体或单元中，或者其可以分布于各个单元或壳体中。在各个实施例中，处理单元150的全部或一部分可以安装在固定壳体10上，而在其他的实施例中处理器单元150可以与固定壳体10单独地封装或安装。可注意，由处理单元150执行的操作(例如，对应于本文讨论的过程流程或方法的操作，或其方面)可能是足够复杂的，使得该操作不可能由人在合理的时间段内执行。例如，来自倾斜计的信号的分析和/或平衡状态的确定不可能由人在合理的时间段内执行。存储器152可包括一个或多个计算机可读存储媒介。存储器152例如可存储从一个或多个倾斜计或其他平衡传感器接收的所获取的和/或处理的信号、从倾斜计接收的信号和旋转部件20的平衡状态之间的相关性或关系等。此外，本文中讨论的过程流程和/或流程图(或其各方面)可以表示存储在存储器152中用于平衡系统100的操作方向的一个或多个指令集。

可注意，在一些实施例中，可以采用多于一个倾斜计。例如，在图1描绘的实施例中，除了提供以第一频率的倾斜信息和以第二频率的振动信息的第一倾斜计110以外，平衡系统100还包括第二倾斜计120。在各个实施例中，第二倾斜计120可具有不同于第一倾斜计110的灵敏度轴的灵敏度轴。第二倾斜计120在各种方面可以一般类似于第一倾斜计110。在图示的实施例中，第二倾斜计120配置成提供以第三频率的第二倾斜信息和以第四频率的第二振动信息。第四频率高于第三频率。第二倾斜计120的第四频率可以与第一倾斜计110的第二频率相同，且第二倾斜计120的第三频率可以与第一倾斜计110的第一频率相同。所描绘的第二倾斜计120具有灵敏度轴122(在图2中在z方向上对齐)。在各个实施例中当第二倾斜计120结合第一倾斜计110使用时，第二倾斜计120可以提供关于灵敏度轴122测量的信息而第一倾斜计110用来获得沿着灵敏度轴112的信息。因而，第一倾斜计110和第二倾斜计120可以用来提供用于不同灵敏度轴(例如，彼此垂直的轴)的信息。可注意，在各个实施例中，可以利用复数的第一倾斜计110(或具有共同第一灵敏度轴的倾斜计)。此外，可以将复数的第一倾斜计110(或具有共同第一灵敏度轴的倾斜计)与复数的第二倾斜计120(或具有共同第二灵敏度轴的倾斜计，该共同第二灵敏度轴不同于该复数的第一倾斜计110的共同的第一灵敏度轴)结合使用。

如本文中指示的，可以采用一个或多个高通滤波器来去除更低频率的倾斜信息而允许相对更高频率的振动信息通过。在所图示的实施例中，例如，平衡系统110包括放入在第一倾斜计110和处理单元150之间的第一高通滤波器130。该第一高通滤波器130配置成允许振动信息(例如，以第二、更高频率的信息)从第一倾斜计110通过到处理单元150，并且阻止倾斜信息(例如，以第一、更低频率的信息)从第一倾斜计110通过到处理单元150的通过。在一些实施例中，第二频率(允许通过到处理单元150的频率或由处理单元使用以确定平衡状态的信息的频率)可包括范围，该范围包括在1hz或之上的至少一个频率。例如，第二频率可包括1-3赫兹的范围。在一些实施例中，第二频率可包括范围，该范围包括在3hz或之上的至少一个频率。例如，第二频率可包括3-5赫兹的范围。作为另一示例，第一频率可包括0.5赫兹和之下的范围。

所描绘的平衡系统100包括放入在第二倾斜计120和处理单元150之间的第二高通滤波器140。该第二高通滤波器140配置成允许振动信息(例如，以第四、更高频率的信息)从第二倾斜计120通过到处理单元150，并且阻止倾斜信息(例如，以第三、较低频率的信息)从第二倾斜计120通过到处理单元150的通过。在一些实施例中，第四频率(允许通过到处理单元150的频率或由处理单元使用以确定平衡状态的信息的频率)可包括范围，该范围包括在1赫兹或之上的至少一个频率。例如，第四频率可包括1-3赫兹的范围，或如另一示例可包括3-5赫兹的范围。作为另一示例，第三频率可包括0.5赫兹和之下的范围。

图2提供了根据实施例的平衡系统200的示意框图。平衡系统200是利用两个不同倾斜计的系统的示例，这两个不同倾斜计具有不同的灵敏度的轴，也就是第一倾斜计210(具有灵敏度的x轴)和第二倾斜计220(具有灵敏度的z轴)。第一倾斜计210和第二倾斜计220经由模数转换器(adc)230提供输出信号至处理器240。来自第一倾斜计210的信号，在由adc230接收之前，经过第一高通滤波器212和第一放大器214。第一高通滤波器212配置成允许以相对更高的频率的振动信息通过到处理器240并且阻止以相对更低的频率的倾斜信息从第一倾斜计210到处理器240的通过。类似地，来自第二倾斜计220的信号，在由adc230接收之前，经过第二高通滤波器222和第二放大器224。第二高通滤波器222配置成允许以相对更高的频率的振动信息通过到处理器240并且阻止以相对更低的频率的倾斜信息从第二倾斜计220到处理器240的通过。可注意，尽管本文中讨论的各种示例包括一个或多个放大器，在各个实施例中adc能够无需放大器而读取来自倾斜计的信号并且实现对于平衡的足够的分辨率。

处理器240利用振动信息来确定与第一倾斜计210和第二倾斜计220关联的旋转部件的平衡状态。可注意，在一些实施例中，可以采用复数第一和第二倾斜计，其中第一倾斜计210的方框表示复数倾斜计，及第一高通滤波器212的方框表示对应的复数滤波器；第二倾斜计220的方框表示复数倾斜计，以及第二高通滤波器222的方框表示对应的复数滤波器；以及第一放大器214和第二放大器224的方框各表示一个或多个放大器。还可注意，在其他实施例中，第二倾斜计220、第二高通滤波器222和第二放大器224可以被省略，其中第一倾斜计210的方框表示多轴(例如x轴和z轴)倾斜计，第一高通滤波器212的方框表示复数对应的滤波器(例如，一个滤波器用于x轴信号且一个滤波器用于z轴信号)，以及第一放大器214的方框表示一个或多个放大器。仍进一步，还可注意，在一些实施例中，可以采用复数多轴倾斜计，其中第一倾斜计210的方框表示多个多轴倾斜计。

可注意，在一些实施例中，可以利用滤波器来将倾斜信息与振动信息分开。例如，可以利用处理器中的数字信号处理器(dsp)来提供高通滤波以隔离供确定平衡状态中使用的振动信息。图3提供了根据实施例的平衡系统300的示意框图。平衡系统300是在由adc和/或处理器接收倾斜计的输出之前不采用滤波器的系统的示例。平衡系统300包括两个不同的倾斜计，这两个不同的倾斜计具有两个不同的灵敏度轴，也就是第一倾斜计310(具有灵敏度的x轴)和第二倾斜计320(具有灵敏度的z轴)。第一倾斜计310和第二倾斜计320经由模数转换器(adc)330提供输出信号给处理器340。来自第一倾斜计310的信号，在由adc330接收之前，经过第一放大器314。类似地，来自第二倾斜计320的信号，在由adc330接收之前，经过第二放大器324。处理器340，可以采用数字信号处理来丢弃对应于倾斜信息的接收信号的低频部分，利用振动信息来确定与第一倾斜计310和第二倾斜计320关联的旋转部件的平衡状态。

在各个实施例中，如本文中讨论的平衡系统可以与诸如计算机断层造影(ct)成像系统的医学成像系统结合或作为其一部分来利用。图4描绘了根据各个实施例形成的成像系统400的示意图。

成像系统400例如可以配置成执行对例如人或动物患者的对象(或其一部分)计算机断层造影(ct)扫描，例如用于灌注(perfusion)研究的ct扫描。成像系统400包括固定壳体402和安装到固定壳体402的旋转台架404。成像系统400包括ct获取单元410和处理单元420。ct获取单元410安装到旋转台架404上或形成旋转台架404的一部分。通常，ct获取单元410配置成获取投影数据或成像数据(例如，ct数据或ct成像信息)，并且处理单元420配置成使用由ct获取单元410获取的数据来重建图像。成像系统400还包括倾斜计430。在所描绘的实施例中，倾斜计430具有在x方向上的第一灵敏度轴432和在y方向上的第二灵敏度轴434。倾斜计430可操作地耦合到处理单元420，并且提供输出信号给处理单元420。倾斜计430和处理单元420通常可以在各种方面类似于本文中讨论实施例(例如，结合图1-3)的对应的方面。通常，由处理单元420使用来自倾斜计430的振动信息来确定旋转台架404的平衡状态。可注意，各个实施例可以包括附加的组件，或可以不包括图4所示的所有组件(例如，各个实施例可以提供其他子系统使用的子系统以提供成像系统)。此外，可注意，图4中示出为单独方框的成像系统400的某些方面可以合并到单个物理实体中，和/或图4中示出为单个方框的方面在两个或多个物理实体中共享或划分。还可注意，成像系统400可以合并结合图1-3讨论的平衡系统的方面。例如，在各个实施例中可以采用具有不同灵敏度轴的第一和第二倾斜计。

所描绘的ct获取单元410包括x射线源412和ct检测器414。(对于关于示例ct系统的附加信息，参见图6以及本文中的相关讨论。)x射线源412和ct检测器414(连同关联组件例如蝴蝶领结(bowtie)滤波器、源准直器、检测器准直器等(图4中未示出))可以相对于待成像的对象旋转。例如，在一些实施例中，x射线源412和ct检测器414可以围绕旋转台架404的孔的中心轴旋转。

通常，来自x射线源412的x射线可以通过源准直器和蝴蝶领结滤波器被引导到待成像的对象402。待成像的对象，例如可以是人类患者，或其一部分(例如，头或躯干等等)。源准直器可以配置成允许期望的视场(fov)内的x射线通过到待成像的对象而阻挡其他x射线。蝴蝶领结滤波器可以配置成吸收来自x射线源412的辐射以控制x射线穿过到待成像的对象的分布。

穿过待成像的对象的x射线由该对象衰减并且由ct检测器414(其可以具有与之关联的检测器准直器)接收，ct检测器414检测衰减的x射线并提供成像信息给处理单元420。然后处理单元420可以使用由ct检测器414提供的成像信息(或投影信息)重建对象402的扫描部位的图像。处理单元420可以包括或可操作地耦合至输出单元440，其在所图示的实施例中配置成显示图像，例如由处理单元420使用来自ct检测器414的成像信息重建的图像。所描绘的输入单元450配置成获得对应于待执行的扫描的输入，其中处理单元420使用该输入来确定一个或多个扫描设置(例如，管电压、管电流、扫描旋转速度等)。输入单元450可包括键盘、鼠标、触摸屏等以接收来自操作者的输入，和/或可包括端口或其他连接装置以接收来自计算机或其他源的输入。

在图示的实施例中，x射线源412配置成围绕待成像的对象旋转。例如，x射线源412和ct检测器414可以围绕台架404的孔418定位并围绕待成像的对象旋转。在x射线源412在成像扫描期间绕对象旋转时，在一个完整的旋转期间由ct检测器414接收的x射线提供已经通过该对象的x射线的360度视图。在备选实施例中可以使用其他的成像扫描范围。ct成像信息可以作为一系列的视图被收集，它们一起组成旋转或其部分。

所描绘的处理单元420可操作地耦合到输入单元450、输出单元440和ct获取单元410。如本文中指出的，处理单元420配置成控制获取单元的各种方面和/或使用通过获取单元获得的信息来重建图像。例如，处理单元420可以配置成使用由ct获取单元410收集的信息来重建ct图像。处理单元420从倾斜计430获取振动信息，并使用该振动信息来确定台架404的平衡状态。在一些实施例中，从来自倾斜计430的输出信号在被处理单元420接收之前可以过滤更低频率的倾斜信息。另外地或备选地，处理单元420可以过滤掉或以其它方式去除、丢弃或忽视由处理单元420从倾斜计430接收的更低频率的倾斜信息。

图5提供了根据各个实施例的用于确定旋转部件的平衡状态的方法500的流程图。方法500，例如可以由本文中讨论的各个实施例(例如系统和/或方法)的结构或方面采用或执行。在各个实施例中，可以省略或增加某些步骤，可以合并某些步骤，可以同时执行某些步骤，可以并发执行某些步骤，可以将某些步骤分成多个步骤，可以以不同的顺序执行某些步骤，或者可以以迭代的方式再执行某些步骤或某些系列步骤。在各个实施例中，可以能够使用方法500的部分、方面和/或变化作为一个或多个算法以引导硬件(例如处理单元150的一个或多个方面)来执行本文中描述的一个或多个操作。

在502处，将旋转部件旋转。旋转部件安装或耦合到固定壳体，并相对于固定壳体旋转。旋转部件例如可以是ct获取单元。作为另一示例，旋转部件可以是风力涡轮机。可以与旋转的相当慢、例如每分钟转速(rpm)300或更低的旋转部件结合利用的各种实施例。例如，在一些实施例中，ct获取单元可以以大约30rpm旋转。相对慢的旋转速度，结合固定壳体的结构特性和惯性，可以响应于旋转部件的旋转在固定壳体中生成低的力或加速度。例如，为了确定旋转部件的平衡状态，在固定壳体中测量3毫g或更小数量的加速度(由于在微g范围中必需或期望的分辨率)可以是必需的或期望的。由于传统的测量技术(例如，加速度计)不可提供期望的分辨率或者供这类小的加速度使用是不合适的，如本文中所讨论的，在各个实施例中，来自倾斜计的振动信息可以用来确定平衡状态。

在504处，从安装到固定壳体的至少一个倾斜计传送输出信号。该至少一个倾斜计是安装到固定壳体上的平衡传感器的示例。在各个实施例中可以另外地或必须地采用其他类型的平衡传感器。各个实施例中的输入信号包括对应于固定壳体相对于重力场的方位的倾斜信息，以及对应于响应于旋转部件的旋转在固定壳体中发生的振动的振动信息。倾斜信息可以对应于以相对更低频率(例如在0赫兹或附近)的输出信号一部分或包括于其中。而振动信息可以对应于以相对更高频率(例如在3赫兹或附近)的输出信号一部分或包括于其中。该至少一个倾斜计可以包括例如一个或多个基于mems的加速度计，该加速度计已经提供有抑制气体，其限制基于mems的加速度计的频率输出。

可注意，在一些实施例中，倾斜计可以具有多于一个灵敏度轴。还有，在一些实施例中，倾斜计可以具有单个灵敏度轴，并且可以采用一个或多个附加的倾斜计。例如，在所描绘的实施例中，在506处，从第一倾斜计传送第一输出信号并且从第二倾斜计传送第二输出信号。第一倾斜计具有第一灵敏度轴，且第二输出信号具有第二灵敏度轴，其不同于第一灵敏度轴。第二轴可垂直于第一轴。例如，一个灵敏度轴可以定向在x方向上且另一个定向在z方向上。

在508处，通过至少一个处理器(例如，处理单元150)获取来自至少一个倾斜计的振动信息。在一些实施例中，该至少一个处理器可以获取或接收倾斜信息和振动信息，但丢弃或以其它方式忽视倾斜信息。在一些实施例中，该至少一个处理器可以只接收振动信息。例如，在图示的实施例中，在510处，来自至少一个倾斜计的输出信号(或多个信号)经过至少一个高通滤波器以去除倾斜信息并提供振动信息给该至少一个处理器。在一些实施例中，该至少一个高通滤波器可以配置成提供振动信号给至少一个处理器，其去除更低频率的信息但包括频率范围，该频率范围包括至少一个1赫兹以上的频率。在一些实施例中，该至少一个高通滤波器可以配置成提供振动信号给至少一个处理器，其去除更低频率的信息但包括频率范围，该频率范围包括至少一个3赫兹以上的频率。

在512处，使用来自至少一个传送的输出信号的振动信息而不是倾斜信息来确定旋转部件的平衡状态。例如，可以过滤掉或以其它方式去除或忽视倾斜信息。确定的平衡状态可以指示旋转部件是否处于平衡(或在处于平衡的预定容限内)、旋转部件距离平衡的量或量度、或将旋转部件置于平衡(或在处于平衡的预定容限内)的对旋转部件的修改的确定(例如，一个或多个可以增加到旋转部件的质量体的位置以及数量)中的一个或多个。在所图示的实施例中，在514处，使用输出信号与平衡状态的预定关系来确定平衡状态。例如，已知的不平衡可以应用到旋转部件，并且对于每个已知不平衡的输出信号与已知不平衡的(一个或多个)质量体的(一个或多个)位置和(一个或多个)数量关联。然后，可以定义输出信号和不平衡质量体的位置/数量之间的关系，例如使用由已知不平衡和对应的倾斜计输出信号(或输出信号的方面)限定的已知数据点之间的曲线拟合和/或内插。该关系还可以关联校正到一个或多个输出信号。例如，该校正可以基于已知的对应于给定输出信号的不平衡确定。可注意，在一些实施例中，可以为了除确定平衡状态以外的目的使用倾斜信息。例如，可以测量倾斜的系统的倾斜角，或使用倾斜信息可以检查安装平整的准确度。

在516处，基于确定的平衡状态调谐旋转部件的平衡。例如，采用识别与已知的不平衡相互关联的输出信号(或多个信号)，一个或多个质量体可以以一定数量和在一定位置(或多个位置)安装或以其它方式增加(或减去)到旋转台架以抵消对应的已知不平衡。在各不同的时刻可以确定和/或调谐旋转部件的平衡，例如在制造或组装后、在安装后、作为周期性校准(例如，每天)的一部分，和/或响应于旋转部件或包括旋转部件的系统在使用(例如，执行扫描的类型)或配置(例如，组件的增加、减少或修改)的变化。

本文描述的各种方法和/或系统(和/或其方面)可以使用医学成像系统实现。例如，图6是可以用来实现本文描述的各种实施例的示范性ct成像系统900的方框示意图。尽管该ct成像系统900图示为独立的成像系统，应当注意，ct成像系统900在一些实施例中可以形成多模态成像系统的一部分。例如，该多模态成像系统可以包括ct成像系统900和正电子发射断层造影(pet)成像系统，或单光子发射计算断层造影(spect)成像系统。还应当理解，预期如正被使用能够执行本文描述的功能的其他成像系统。

ct成像系统900包括台架910，其具有朝着台架910相对侧的检测器阵列914投射x射线束的x射线源912。接近x射线源912提供源准直器913和蝴蝶领结滤波器。在各个实施例中，如本文中所讨论的，源准直器913可以配置成提供宽阔的准直。检测器阵列914包括成行布置的多个检测器元件916和通道，它们一起感测穿过受检者917的投射的x射线。成像系统900还包括计算机918，其接收来自检测器阵列914的投影数据并处理该投影数据以重建受检者917的图像。计算机918例如可以包括处理单元150的一个或多个方面，或可操作地耦合到处理单元150的一个或多个方面。在操作中，操作者供应命令和参数由计算机918使用以提供控制信号和信息来重新定位电动工作台922。更具体地，使用电动工作台922将受检者917移入和移出台架910。特别地，工作台922移动受检者917的至少一部分经过延伸经过台架910的台架开口(未示出)。此外，工作台922可以用于在台架910的孔内垂直移动受检者917。

所描绘的检测器阵列914包括多个检测器元件916。每个检测器元件916产生电信号或输出，其表示碰撞的x射线束的强度，并且因此随着光束穿过受检者917允许评估光束的衰减。在获得x射线投影数据的扫描期间，台架910和安装在其上的组件绕旋转中心940旋转。图6示出了仅单行检测器元件916(即检测器行)。然而，多层检测器阵列914包括检测器元件916的多个平行行，使得在扫描期间能够同时获取对应于多层的投影数据。

台架910的旋转和x射线源912的操作被控制机构942支配。控制机构942包括x射线控制器944，其提供关联和定时信号至x射线源912和台架马达控制器946，台架马达控制器946控制台架910的旋转速度和位置。控制机构942中的数据获取系统(das)948对来自检测器元件916的模拟数据进行采样并将该数据转换成数字信号用于后续处理。图像重建器950接收来自das948的采样和数字化的x射线数据并执行高速图像重建。重建的图像输入到计算器918，其将图像存储在存储装置952中。计算机918还可以通过具有键盘的控制台960从操作者接收命令和扫描参数。关联的视觉显示单元962允许操作者观察重建的图像和来自计算机的其他数据。可注意，一个或多个计算机918、控制器等可以合并作为处理单元例如本文中讨论的处理单元120的一部分。

由计算机918使用操作者供应命令和参数以提供控制信号和信息给das948、x射线控制器944和台架马达控制器946。另外，计算机918操作工作台马达控制器964，其控制电动工作台922以将受检者917定位于台架910中。特别地，工作台922移动受检者917的至少一部分通过台架开口。

在各个实施例中，计算机918包括装置970，例如cd-rom驱动器、dvd驱动器、磁性光盘(mod)装置或任何其他数字装置，其包含网络连接装置，例如用于读取来自有形非暂时计算机可读媒介972的指令和/或数据的以太网装置，其排除诸如cd-rom、dvd或诸如网络或因特网的其他数字源的信号，以及仍将开发的数字装置。在另一实施例中，计算机918允许存储在固件(未示出)中的指令。计算机918编程以执行本文中描述的功能，并如本文中所使用的，术语计算机不限于只是作为计算机领域中所涉及的那些集成电路，而是更广泛地涉及计算机、处理器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路以及其他的可编程电路，并且在本文中可互换使用这些术语。

在示范性的实施例中，x射线源912和检测器阵列914随同台架910在撞击平面内并且围绕待成像的受检者917旋转，使得x射线束974与受检者917相交的角度不断地变化。以一个台架角度从检测器阵列914而来的x射线衰减测量群组，即投影数据被称作为“视图”或“投影”。受检者917的“扫描”包括在x射线源912和检测器阵列914的一个或多个旋转期间在不同台架角度或视图角度做出的一组视图。在ct扫描中，处理投影数据以重建对应于受检者917采取的三维容积的图像。可注意，在一些实施例中，可以使用小于整个旋转的数据来重建图像。例如，采用多源系统，基本上可以利用小于整个旋转。因此，在一些实施例中，使用小于完整的旋转可以获得对应于360度视图的扫描(或厚片(slab))。

应注意，各个实施例可以以硬件、软件或它们的组合来实现。各个实施例和/或组件，例如模块或其中的组件和控制器，还可以作为一个或多个计算机或处理器的一部分来实现。计算机或处理器可包括计算装置、输入装置、显示单元以及例如用于访问因特网的接口。计算机或处理器可包括微处理器。微处理器可以连接到通信总线。计算机或处理器还可以包括存储器。存储器可以包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。计算机或处理器还可以包括存储装置，其可以是硬盘驱动器或诸如固态硬盘、光盘驱动器等的可移动存储驱动器。存储装置还可以是用于加载计算机程序或其他指令到该计算机或处理器中的其他类似部件。

如本文中所使用的，术语“计算机”或“模块”可包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，其包括使用微处理器、精简指令集计算机(risc)、asic、逻辑电路以及任何其他的能够运行本文描述的功能的电路或处理器的系统。上述示例仅是示范性的，并且因此不意图以任何方式限制术语“计算机”的定义和/或含义。

计算机或处理器运行存储在一个或多个存储元件中的指令集，以处理输入数据。存储元件还可以存储根据需要或所需的数据或其他信息。存储元件可以是以处理机器内的信息源或物理存储元件的形式。

指令集可以包括指令计算机或处理器作为处理机器执行诸如各个实施例的方法和流程的特定操作的各种命令。指令集可以是以软件程序的形式。软件可以是以诸如系统软件或应用软件的各种形式，并且其可以体现为有形的和非暂时的计算机可读媒介。此外，软件可以是以在更大程序内的程序模块或程序模块的一部分、单独的程序或模块的集合的形式。软件还可以包括以面向对象的编程形式的模块化的编程。由处理机器的输入数据的处理可以响应于操作者命令，或响应于先前处理的结果，或响应于由另一处理机器做出的请求。

如本文中所使用的，“配置成”执行任务或操作的结构、限制、或元件在结构上是特定形成、构造或适于对应于该任务或操作的方式。为了清楚和避免疑惑的目的，仅能够被修改来执行该任务或操作的对象不“配置成”执行如本文所使用的任务或操作。而是，如本文中所使用的“配置成”的使用表示结构适配或特性，并且表示描述为“配置成”执行该任务或操作的任何结构、限制或元件的结构要求。例如，“配置成”执行任务或操作的处理单元、处理器或计算机可以理解为特定构造以执行该任务或操作(例如，使一个或多个存储于其上的、或者与其集合使用的程序或指令编制或意图执行该任务或操作，和/或使处理电路系统的布置编制或意图执行该任务或操作)。为了清楚和避免疑惑的目的，通用计算机(如果合适地编程，则其可以变得“配置成”执行该任务或操作)不“配置成”执行任务或操作，除非或直到具体地进行编程或在结构上进行修改以执行该任务或操作。

如本文中所使用的，术语“软件”和“固件”是可以互换的，并且包括存储在存储器中由计算机运行的任何计算机程序，存储器包括ram存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器和非易失性ram(nvram)存储器。上述的存储器类型只是示范性的，因此并不限制关于用于存储计算机程序的存储器的类型。

要理解，上面描述意图是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互结合使用。另外，可进行多种修改以使具体状况或材料适合各种实施例的教导，而没有背离其范围。虽然本文所述材料的尺寸和类型意图定义各种实施例的参数，但是它们决不是限制性的，而只是示范性的。在审查上面描述时，许多其他实施例对于本领域的技术人员将是显而易见的。因此，应参考所附权利要求书连同这类权利要求书所被赋予的等同物的全部范围来确定各种实施例的范围。在所附权利要求书中，术语“包含”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的易懂英语等同物。此外，在下面权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标记，而不是意图对其对象强加数字要求。此外，下面的权利要求书的限制没有以方法加功能形式来书写并且不意图基于35u.s.c.§112来解释，除非并且直到这类权利要求限制确切地使用后面是缺乏进一步结构的功能陈述的短语“用于...的部件”。

本书面描述使用包含最佳模式的示例来公开各种实施例，并且还使本领域的任何技术人员能够实施各种实施例，包含制作和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。各种实施例的可取得专利的范围由权利要求书限定，并且可包含本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有没有不同于权利要求书的文字语言的结构元件，或者如果它们包含具有与权利要求书的文字语言的无实质差异的等效结构元件，则它们意图处于权利要求书的范围之内。

10.固定壳体

12.座架

14.地表面或地面

20.旋转部件

100.平衡系统

110.第一倾斜计

112.第一灵敏度轴

114.第二灵敏度轴

120.第二倾斜计

122.灵敏度轴

130.第一高通滤波器

140.第二高通滤波器

150.处理单元

152.存储器

200.平衡系统

210.第一倾斜计

212.第一高通滤波器

214.第一放大器

220.第二倾斜计

222.第二高通滤波器

224.第二放大器

230.模拟数字转换器

240.处理器

300.平衡系统

310.第一倾斜计

314.第一放大器

320.第二倾斜计

324.第二放大器

330.模拟数字转换器

340.处理器

400.成像系统

402.对象

402.固定壳体

404.旋转台架

410.ct获取单元

412.x射线源

414.ct检测器

418.孔

420.处理单元

430.倾斜计

432.第一灵敏度轴

434.第二灵敏度轴

440.输出单元

450.输入单元

500.方法

502.旋转旋转部件

504.从至少一个倾斜计传送输出信号

506.从第一倾斜计传送第一输出信号并且从第二倾斜计传送第二输出信号

508.获取振动信息

510.将输出信号通过至少一个高通滤波器

512.确定平衡的状态

514.使用输出信号与平衡的状态的预定关系

516.调整旋转部件的平衡

900.ct成像系统

910.台架

912.x射线源

913.源准直器

914.检测器阵列

916.检测器元件

917.受检者

918.计算机

922.工作台

940.旋转中心

942.控制机构

944.x射线控制器

946.台架马达控制器

948.数据获取系统

950.图像重建器

952.存储装置

960.控制台

962.视觉显示单元

964.工作台马达控制器

970.装置

972.计算机可读媒介

974.x射线束