放射线图像捕获系统和方法与流程

本发明涉及根据独立权利要求的放射线图像捕获系统和用于操作放射线图像捕获系统的方法。

背景技术

在医学成像、特别是x放射线成像中，由放射线生成单元生成的放射线在由对象透射和/或散射之后由检测单元以空间分辨的方式检测。为了提供具有高诊断价值的医学图像，通常需要调整放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置。然而，为了能够适当地调整放射线生成单元和检测单元的位置、特别是所谓的源到图像距离（sid），放射线生成单元和/或检测单元的实际位置或距离必须被确定。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种放射线图像捕获系统和用于操作放射线图像捕获系统的相应方法，其允许放射线生成单元和/或检测单元相对于彼此的定向和位置、特别是距离的精确确定。

该目的通过根据独立权利要求的系统和方法实现。

根据本发明的第一方面的放射线图像捕获系统包括：被配置成生成x光放射线的放射线生成单元，其上安装有放射线生成单元的托架，其中托架是移动托架和/或放射线生成单元可移动地安装在托架上，并且至少一个检测单元被配置成基于由放射线生成单元生成并由对象透射和/或反射的x光放射线来捕获放射线图像。此外，该系统包括设置在放射线生成单元处和/或在相对于放射线生成单元的固定位置处的至少一个第一距离传感器，以及设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器，其中至少一个第一距离传感器被配置成发射或接收一个或多个信号，并且至少三个第二距离传感器中的每一个被配置成分别接收或发射由至少一个第一距离传感器所发射或接收的一个或多个信号。该系统还包括设置在放射线生成单元处的第一传感器单元，第一传感器单元被配置成提供关于放射线生成单元的倾斜度的倾斜度信息，以及设置在检测单元处的第二传感器单元，第二传感器单元为被配置成提供关于检测单元的倾斜度的倾斜度信息。处理单元被配置成基于一个或多个发射和接收的信号来确定设置在放射线生成单元处的至少一个第一距离传感器与设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器之间的至少三个距离，以及基于由第一和第二传感器单元提供的倾斜度信息来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向，并进一步基于至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间所确定的距离以及放射线生成单元和检测单元相对于彼此的所确定的定向来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置和/或距离。

根据本发明第二方面的方法允许操作放射线图像捕获系统，其包括被配置成生成x光放射线的放射线生成单元，其上安装有放射线生成单元的托架，其中托架是移动托架和/或放射线生成单元可移动地安装在托架上，被配置成基于由放射线生成单元生成并由对象透射和/或反射的x光放射线来捕获放射线图像的至少一个检测单元，设置在相对于放射线生成单元的固定位置处的至少一个第一距离传感器，设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器，设置在放射线生成单元处的第一传感器单元，以及设置在检测单元处的第二传感器单元，其中该方法包括以下步骤：由至少一个第一距离传感器发射或接收一个或多个信号，并且由至少三个第二距离传感器中的每一个来分别的接收或发射一个或多个分别发射或接收的信号，并由第一传感器单元检测关于放射线生成单元的倾斜度的倾斜度信息，并由第二传感器单元检测关于检测单元的倾斜度的倾斜度信息。该方法还包括以下步骤：基于一个或多个发射和接收的信号，确定设置在放射线生成单元处的至少一个第一距离传感器与设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器之间的至少三个距离，基于由第一和第二传感器单元检测到的倾斜度信息确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向，以及基于至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间所确定的距离以及放射线生成单元和检测单元相对于彼此的所确定的定向确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置和/或距离。

根据本发明第三方面的放射线图像捕获系统包括：放射线生成单元，其被配置成生成x-光射线，在其上安装有放射线生成单元的托架，其中托架是移动托架和/或放射线生成单元可移动地安装在托架上，以及至少一个检测单元，其被配置成基于由放射线生成单元生成并由对象透射和/或反射的x光放射线来捕获放射线图像。此外，该系统包括至少三个第一距离传感器，每个被设置在相对于放射线生成单元的固定位置处，以及被设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器，其中至少三个第一距离传感器被配置成发射或者接收一个或多个信号，并且至少三个第二距离传感器中的每一个被配置成分别接收或发射由至少三个第一距离传感器分别发射或接收的一个或多个信号。该系统还包括处理单元，其被配置成基于一个或多个发射和接收的信号来确定设置在放射线生成单元处的至少三个第一距离传感器与设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器之间的距离，以及进一步配置成基于至少三个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间的距离来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向。处理单元还被配置成基于至少三个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间所确定的距离和放射线生成单元和检测单元相对于彼此的所确定的定向来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置和/或距离。

根据本发明的第四方面的方法允许操作放射线图像捕获系统，所述系统包括被配置成生成x光放射线的放射线生成单元，其上安装有放射线生成单元的托架，其中托架是移动托架和/或放射线生成单元可移动地安装在托架上，被配置成基于由放射线生成单元生成并由对象透射和/或反射的x光放射线来捕获放射线图像的至少一个检测单元，至少三个第一距离传感器，每个被设置在相对于放射线生成单元的固定位置处，并且被设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器，其中该方法包括以下步骤：由至少三个第一距离传感器发射或接收一个或多个信号，并且由至少三个第二距离传感器中的每一个来分别接收或发射一个或多个分别发射或接收的信号，并且基于一个或多个发射和接收的信号来确定设置在放射线生成单元处的至少三个第一距离传感器与设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器之间的距离。该方法还包括步骤：基于至少三个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间的距离，确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向，并基于至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间所确定的距离以及放射线生成单元和检测单元相对于彼此的所确定的定向确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置和/或距离。

本发明的前述的方面基于共同方法来基于设置在放射线生成单元处的至少一个第一距离传感器之间的距离、以及被设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器、以及通过考虑放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或至少一个的位置、特别是至少一个距离。基于由单独的传感器（本发明的第一和第二方面）提供的倾斜度信息或者基于距离传感器（本发明的第三和第四方面）之间所确定的距离来确定定向。

为此，至少一个第一距离传感器被设置在相对于放射线生成单元的固定位置处，由此至少一个第一距离传感器到放射线生成单元和/或放射线生成单元的特定元件（例如，孔径、准直器等）的距离被预定义。此外，至少三个第二距离传感器被设置在检测单元处，特别是在或接近检测单元的三个边缘和/或拐角处。至少一个第一距离传感器被配置成发射一个或多个信号，并且至少三个第二距离传感器被配置成接收由至少一个第一距离传感器发射的一个或多个信号。备选地，至少三个第二距离传感器被配置成发射信号，并且至少一个第一距离传感器被配置成接收由至少三个第二距离传感器发射的信号。在任一种情况下，假如只提供了一个第一距离传感器，处理单元被配置成基于和/或通过考虑一个或多个发射的和随后接收的信号来确定第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间的至少三个距离。如果提供了三个或更多第一距离传感器，则处理单元被配置成确定至少三个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间的距离。此外，处理单元被配置成通过考虑设置在放射线生成单元处的第一倾斜度传感器单元的信号以及设置在检测单元处的第二倾斜度传感器单元的信号、或通过考虑至少三个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间的距离来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向、特别是倾斜度。处理单元被配置成通过将放射线生成单元和检测单元相对于彼此的所确定的定向与至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间所测量或确定的距离相结合来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置和/或距离。

以这种方式，非常精确地确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置、特别是距离。

优选地，处理单元被配置成基于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的所确定的倾斜度以及放射线生成单元和检测单元相对于彼此的所确定的位置和/或距离来确定放射线生成单元和检测单元是否处于相对于彼此的对准的、特别是预确定定向和/或位置。

在本发明的意义上，术语“对准的定向”、“对准的位置”、“预确定定向”和“预确定位置”优选地涉及放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向、特别是倾斜度和/或位置、特别是距离，其中满足对于捕获待成像的对象的高质量放射线图像的要求。特别地，这些术语对应于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向、特别是倾斜度和/或位置、特别是距离，其中由放射线生成单元发射并且由对象透射和/或散射的放射线基本上正交地或在接近90°的预定义角度下撞击在检测单元上、特别是在检测单元的对放射敏感的区域上，和/或其中放射线生成单元和检测单元的距离对应于放射线生成单元和检测单元之间的预定义的距离、特别是源到图像距离（sid），其中预定义的距离可以取决于放射的准直和/或要捕获的图像的要求。

优选地，托架可以是移动托架，其配置成相对于待成像的对象和/或相对于检测单元被移动或定位。为此，移动托架优选地包括轮子，特别是至少一个脚轮和/或至少两个全向轮，其被配置成允许托架在二维平面上在所有方向上的移动，特别是基本上平行于地板的移动。通过这种方式，移动托架是简单地可操纵的，并且放射线图像捕获系统可以轻易地在患者的床边、特别是在其中空间有限的环境中采用。

备选地或另外地，检测单元被配置成相对于对象、放射线生成单元和/或托架、特别是移动托架来被移动或定位。特别地，检测单元被设置为便携式检测单元。通过这种方式，成像几何形状、即检测单元和待成像对象相对于彼此的位置和定向可以轻易地被调整或适配，特别是对于图像或成像过程的要求。此外，检测单元的定向和/或位置、特别是相对于放射线生成单元的定向和/或位置可以轻易地被改变、特别是改变成对准的定向和/或位置。

在优选实施例中，第一和第二传感器单元中的每一个包括至少一个加速度传感器，其被配置成提供关于加速度传感器相对于三个空间方向的加速度的第一倾斜度信息，和/或至少一个陀螺仪传感器，其被配置成提供关于陀螺仪传感器相对于三个空间方向的定向的第二倾斜度信息，和/或至少一个磁场传感器，其被配置成提供关于相对于三个空间方向的围绕磁场传感器的磁场的第三倾斜度信息。此外，处理单元被配置成基于由第一和第二传感器单元提供的第一、第二和第三倾斜度信息中的至少一个来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向。在该实施例中，第一倾斜传感器单元集成在放射线生成单元中，并且第二倾斜传感器单元集成在检测单元中，其中第一和第二倾斜传感器单元中的每一个包括3d或3轴加速度传感器和/或3d或3轴陀螺仪传感器和/或3d或3轴磁场传感器。因为第一和第二传感器单元中的每一个包括捕获相对于三维或轴的信息的三个不同传感器，所以第一和第二传感器单元中的每一个可以被视为“9轴”传感器单元。如果组件不移动，则加速度传感器可以测量相应组件、即放射线生成单元或检测单元相对于重力矢量的绝对倾斜。如果组件移动，额外的加速度可能会影响结果。陀螺仪传感器仅测量相对倾斜，但与可能的加速度无关。此外，磁场传感器信号还允许绝对倾斜测量，但是可以受到由装置附近相应传感器（例如马达）产生的磁场的影响。通过将加速度传感器的信号与陀螺仪的信号和/或磁场传感器的信号（静态场）相结合，有利地克服了每种传感器类型的限制，使得放射线生成单元和/或检测单元的绝对和/或相对的定向可以非常精确地确定。

特别地，处理单元被配置成基于由第一和第二传感器单元提供的第一、第二和第三倾斜度信息中的至少一个来确定放射线生成单元和检测单元是否处于相对于彼此的对准的、特别是预确定的定向。优选地，处理单元被配置成仅在放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的对准的定向时才启用放射线图像的捕获。优选地，处理单元被配置成向用户发出如下信息和/或信号：系统是对准的并因此准备好捕获放射线图像还是放射线生成单元和/或检测单元仍然必须被定位和/或倾斜以便达到对准的位置。

在另一个优选实施例中，第一和第二传感器单元每个包括至少一个加速度传感器、至少一个陀螺仪传感器和至少一个磁场传感器。此外，处理单元被配置成基于由第一和第二传感器单元提供的第一、第二和第三倾斜度信息来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向。通过这种方式，第一和第二传感器单元中的每一个包括提供关于放射线生成单元和检测单元的定向、特别是倾斜度的补充信息的三种不同的传感器类型。优选地，处理单元被配置成基于由第一和第二传感器单元提供的互补的第一、第二和第三倾斜度信息的组合来确定组件是否处于对准的、特别是处于预确定的定向，使得得到的定向和/或位置信息特别精确和可靠。

在另一优选实施例中，处理单元被配置成基于至少一个第一距离传感器与检测单元预定义位置、特别是检测单元的x光放射线敏感区域的中心之间的距离来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置和/或距离，其中处理单元被配置成基于第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间所确定的距离，以及基于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的所确定的定向来确定至少一个第一距离传感器与在检测单元处的预定义位置之间的距离。特别地，处理单元被配置成通过考虑放射线生成单元和检测单元相对于彼此的确定的定向、特别是使得将检测单元相对于放射线生成单元和/或托架的对准被考虑在内来处理第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间所确定的距离。通过这种方式，放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置和/或距离的确定是特别精确的。

在另一优选实施例中，处理单元被配置成基于关于至少三个第二距离传感器相对于在检测单元处的预定义位置的坐标到相对于至少一个第一距离传感器的坐标的变换（尤其是旋转）的信息来确定至少一个第一距离传感器与在检测单元处的预定义位置之间的距离。优选地，至少三个第二距离传感器相对于在检测单元处的预定义位置的位置通过坐标、特别是向量给出，特别是在其原点位于在检测单元出的预定义位置的坐标系中。优选地，处理单元被配置成通过构造变换矩阵、特别是旋转矩阵来确定至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间的距离，该变换矩阵在应用于给出至少三个第二距离传感器相对于在检测单元处的预定义位置的位置的向量时，将其原点位于检测单元处的预定义位置中的坐标系与其原点位于至少一个第一距离传感器中的坐标系对准。通过这种方式，至少第一距离传感器与在检测器单元处的预定义位置之间的距离和/或放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置、特别是距离的确定是特别精确的且易于实现。

在另一个优选实施例中，分别由至少一个第一距离传感器或至少三个第二距离传感器发射和接收的一个或多个信号是超声信号或磁信号、特别是磁通量或电磁信号、特别是光。

在一个实施例中，至少三个第二距离传感器设置在靠近检测单元的边缘和/或角，使得检测单元可以定位在患者下方或后方，使得没有对象、特别是患者没有对象的一部分在设置在检测单元处的至少三个第二距离传感器和设置在放射线生成单元处的至少一个第一距离传感器之间，允许在至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间的一个或多个信号的可靠传输。如果分别由至少一个第一距离传感器或至少三个第二距离传感器发射和接收的一个或多个信号是超声信号或电磁信号、特别是光，则该实施例是特别优选的。

优选地，至少一个第一距离传感器或至少三个第二距离传感器被配置成生成一系列短脉冲或时变信号，例如正弦信号。进一步优选地，处理单元被配置成分别分析由至少三个第二距离传感器或至少一个第一距离传感器接收的脉冲序列或时变信号，特别是通过执行运行时间测量、即飞行时间分析、和/或信号幅度（特别是磁通量的）的三维测量、和/或三维相机模式识别（特别是利用光的）的三维测量来执行该分析，允许在放射线生成单元和检测单元之间和/或在至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间的距离、特别是sid的精确确定。

在又一个优选实施例中，放射线图像捕获系统被配置成将放射线生成单元保持在第一参考位置中并且将检测单元保持在第二参考位置中。优选地，第一和/或第二参考位置是运输位置，即当放射线图像捕获系统被或将被运输时，放射线生成单元和/或检测单元被保持的位置。第一和第二参考位置是其中放射线生成单元和检测单元的位置和/或定向被定义的位置。因此，当放射线生成单元处于第一参考位置和/或检测单元处于第二参考位置时，第一和/或第二传感器单元的传感器分别关于放射线生成单元的或检测单元的定向和/或位置可以被校准。

备选地或另外地，第一和/或第二参考位置是空闲位置，即，当不使用放射捕获系统时放射线生成单元和/或检测单元被保持所在的位置。

此外，优选的是，放射线生成单元和/或检测单元分别包括第一和/或第二参考传感器，其被配置成确定放射线生成单元和/或检测单元是否处于其相应的参考位置。特别地，第一和/或第二参考传感器被配置成如果放射线生成单元和/或检测单元从其相应的参考位置移除，则将第一通知信号发送到处理单元。优选地，处理单元被配置成当从第一和/或第二参考传感器接收到第一通知信号时将放射线图像捕获系统从空闲状态（即待机状态）恢复到操作状态。

此外，优选的是，放射线生成单元和/或检测单元以小的机械公差保持在第一和第二参考位置中，使得放射线生成单元和检测单元相对于彼此的初始定向和/或位置以高精度被定义。特别地，放射线生成单元和/或检测单元保持在其相应的参考位置中，使得防止放射线生成单元和/或检测单元的摇晃和/或滑动，由此在第一和/或第二参考位置中、特别是在系统或其组件的运输期间，实现了特别精确的参考定位和安全容纳。

根据另一优选实施例，放射线图像捕获系统包括：被配置成在第一参考位置容纳放射线生成单元的第一保持元件和/或被配置成在第二参考位置容纳检测单元的第二保持元件、特别是容器。优选地，借助于第一和/或第二保持元件，放射线生成单元和/或检测单元可以被容纳，特别是固定在第一和/或第二参考位置中。这允许放射线生成单元和/或检测单元在第一和/或第二参考位置中的特别可靠的容纳和精确对准，即定位和/或定向，使得第一和/或第二传感器单元的传感器可以以特别高可靠性被校准。优选地，当系统处于空闲状态时，例如在不记录x光的系统的传输期间，执行第一和/或第二传感器单元的校准，其中放射线生成单元和/或检测单元分别处于第一和第二参考位置。

在另一个优选实施例中，处理单元被配置成在放射线生成单元保持在第一参考位置时通过进一步考虑倾斜度信息、特别是分别由第一传感器单元提供的由加速度计、陀螺仪和磁场捕获的第一、第二和第三倾斜度信息来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向。备选地和/或另外地，处理单元还被配置成在检测单元是保留在第二个参考位置时考虑倾斜度信息、特别是由第二传感器单元提供的由加速度计、陀螺仪和磁场传感器分别捕获的第一、第二和第三倾斜度信息。通过在放射线生成单元和/或检测单元分别处于第一或第二参考位置时捕获由第一和第二传感器单元中的任意一个提供的第一、第二和第三信息，得到对于传感器的初始值或校准值。通过在放射线生成单元和/或检测单元在使用中时、例如在拍摄x光放射线期间或紧接在拍摄x光放射线之前或之后考虑第一和/或第二传感器单元的加速度计传感器、陀螺仪传感器和磁场传感器的校准值以及由第一和/或第二传感器单元的加速度计传感器、陀螺仪传感器和磁场捕获的第一、第二和第三信息，得到放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置的特别可靠和精确的确定。

第一和/或第二参考传感器是或优选地被配置成在已处于第一和/或第二参考位置外之后在放射线生成单元和/或检测单元处于第一和/或第二参考位置时生成第二通知信号。

此外，控制单元优选地被配置成，如果放射线生成单元和/或检测单元处于第一和/或第二参考位置中、特别是在从第一和/或第二参考传感器接收第二通知信号时，则执行用于校准第一和/或第二传感器单元的校准过程。

在本发明的意义上，术语“校准”和/或“校准过程”指的是获取并且特别是存储当放射线生成单元和检测单元分别处于第一和/或第二参考位置时由第一和第二传感器单元中的每一个的加速度传感器、陀螺仪传感器和磁场传感器生成的第一、第二和第三信息，也被称为“校准值”。当确定放射线生成单元和/或检测单元、特别是相对于彼此的位置和/或定向时，在稍后的时间点，当前捕获的第一、第二和第三信息可以与在校准期间生成的存储的第一、第二和第三信息进行比较和/或相关。通过考虑在校准过程中获得的校准值，可以通过在放射线生成单元和/或检测单元分别从第一或第二参考位置移除后跟踪放射线生成单元和/或检测单元的定向和/或位置，可以相对于第一和/或第二参考位置确定放射线生成单元和/或检测单元的任何后续位置和/或定向。特别地，通过跟随在第一和/或第二参考位置移除时从放射线生成单元和检测单元中的任意一个或两者的定向和/或位置的改变，特别是倾斜度和/或加速度的改变，可以以特别高的精度确定放射线生成单元和/或检测单元的当前位置和/或定向。

优选地，处理单元包括环形缓冲器，其被配置成存储至少18个校准值，其中至少18个校准值对应于分别相对于第一和第二传感器单元中的每一个的加速度传感器、陀螺仪传感器和磁场传感器三个空间方向的第一、第二和第三信息。备选地或另外地，处理单元被配置成在放射线生成单元和检测单元分别保持在第一和第二参考位置中、特别是在接收到第二通知信号时，确定至少18个校准值并且将校准值存储在存储器、特别是环形缓冲器中。

此外，优选的是，处理单元被配置成以连续的方式执行校准过程，使得来自第一和第二传感器单元中的每一个的校准值、即第一、第二和第三信息被连续捕获并存储到环形缓冲器中。特别地，处理单元被配置成用最近捕获和/或确定的校准值替换存储在环形缓冲器中的校准值，由此环形缓冲器中的校准值始终保持最新。

此外，处理单元优选地被配置成在接收到第一通知信号时例如、在从第一和/或第二参考位置移除放射线生成单元和/或检测单元时终止校准过程。优选地，在放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置和/或定向的随后确定时，处理单元被配置成除了由第一和第二传感器单元两者的加速度传感器、陀螺仪传感器和磁场传感器生成的第一、第二和第三信息之外，还考虑存储在环形缓冲器中的至少18个最近捕获和/或确定的校准值。通过这种方式，在系统的使用和最后的校准或校准过程之间仅经过非常短的时间段，使得放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置可以以特别高的准确性被确定。

根据另一优选实施例，处理单元被配置成通过进一步考虑在放射线生成单元保持在第一参考位置并且托架未被加速时由第一传感器单元的加速度计传感器捕获的第一信息和/或在检测单元被保持在第二参考位置并且托架未被加速时由第二传感器单元的加速度计传感器捕获的第一信息，来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置。通过这种方式，由加速度传感器测量的加速度不受由于移动引起的加速度的变化的影响，并且仅反映由于重力引起的恒定加速度。因此，所获得的第一信息涉及绝对倾斜度或倾斜信息，其中由第一和/或第二传感器单元的加速度传感器捕获的第一信息提供关于第一和/或第二传感器单元或放射线生成单元和/或检测单元分别相对于重力向量的定向的信息。

此外，在另一个优选实施例中，处理单元被配置成确定放射线图像捕获系统是否处于安全状态，并且在肯定时则执行校准过程而不管放射线生成单元和/或检测单元是否保持在第一和/或第二参考位置中。在本发明的意义上，“安全状态”是其中没有放射线图像捕获系统的组件（特别是放射线生成单元和检测单元）被加速的状态。优选地，处理单元被配置成通过分析第一信息、即由第一和第二传感器单元中的每一个的加速度传感器提供的加速度值是否等于重力向量来确定放射线图像捕获系统是否处于安全状态。

根据另一个优选实施例，放射线图像捕获系统包括输出单元，其被配置成可视地和/或声学地向用户输出信息，其中处理单元被配置成基于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此是否处于对准的定向和/或位置，并且在否定的情况下确定关于必须如何移动放射线生成单元和/或检测单元来使得相对于彼此处于对准的方向和/或位置中的定位信息，以及控制输出单元来输出所确定的定位信息。基于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的精确的确定的定向和/或位置来确定定位信息。因此，输出的定位信息使用户能够将放射线生成单元和/或检测单元精确地定位在相对于彼此的对准的定向和/或位置。

优选地，输出单元设置在放射线生成单元处或放射线生成单元附近。这使得用户能够在放射线生成单元定位时和/或之前可以容易且舒适地感知到定位信息。备选地或另外地，输出单元设置在托架上。在其中移动托架以便使放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的对准的定向和/或位置的情况下这允许定位信息的容易且舒适地感知。

优选地，处理单元被配置成基于第一和第二传感器单元两者的第一、第二和第三信息以及存储在环形缓冲器中的校准值以及在至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间确定的距离来确定放射线生成单元和检测单元是否处于相对于彼此的对准的定向和/或位置。

此外，处理单元优选地被配置成基于第一和第二传感器单元两者的第一、第二和第三信息和存储在环形缓冲器中的校准值以及至少一个第一距离传感器和至少三个第二距离传感器之间每10至1000ms所确定的距离来确定放射线生成单元和检测单元是否处于相对于彼此的对准的定向和/或位置。

优选地，放射线图像捕获系统包括定位支撑单元，其被配置成支撑放射线生成单元相对于检测单元的定位。优选地，定位支撑单元提供机动支撑（特别是通过致动器）和/或由用户手动引起的放射线生成单元和/或检测单元的移动的液压支撑。通过这种方式，可以基于定位信息快速且精确地、特别是不需要用户施加大的力，使放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的对准的定向和/或位置。

此外，定位支撑单元优选地包括位置控制器，其被配置成允许由用户输入移动指令。特别地，位置控制器使得用户能够控制放射线生成单元和/或检测单元的优选地相对于彼此的移动、特别是它们的定向和/或位置。进一步优选地，位置控制器设置在放射线生成单元处或放射线生成单元附近。备选地或另外地，控制器设置在托架处。通过这种方式，可以执行放射线生成单元的特别舒适和精确的定位。

根据另一个优选实施例，放射线图像捕获系统包括定位单元，其被配置成相对于检测单元定位放射线生成单元，其中处理单元被配置成基于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的方向和/或位置来确定放射线生成单元和检测单元是否处于相对于彼此的对准的定向和/或位置，并且在否定的情况下确定用于定位放射线生成单元使得相对于检测单元处于对准的方位和/或位置的定位指令，并控制定位单元根据定位指令来定位放射线生成单元。特别地，定位单元被配置成在至少一个空间方向上倾斜和/或旋转和/或移动放射线生成单元。通过这种方式，实现了放射线生成单元和检测单元相对于彼此的特别精确且可靠地对准的定向和/或位置。

在另一个优选实施例中，放射线图像捕获系统包括手持位置跟踪器，在该处，设置了第四传感器单元，其被配置成捕获关于手持位置跟踪器的位置和/或定向和/或移动的第四信息，其中手持位置跟踪器被配置成由用户移动和/或倾斜，并且处理单元被配置成基于第四信息控制定位单元来移动放射线生成单元。优选地，手持位置跟踪器被配置成由用户的一只手或两手抓握和/或抓住。当用户在握住手持位置跟踪器的同时执行他一只手或两手的移动时，捕获的第四信息对应于一只手或两手的移动，并且放射线生成单元优选地跟随该移动。通过这种方式，改变放射线生成单元的位置和/或定向（特别是相对于患者和/或检测单元），特别是使放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的对准的位置和/或定向，可以采用特别直观、快速和可靠的方式完成。

优选地，第四传感器单元包括一个或多个传感器，其被配置成捕获以下中的至少一个：第四传感器单元相对于三个空间方向的加速度，第四传感器单元相对于三个空间方向的倾斜度，围绕第四传感器单元相对于三个空间方向的磁场。特别地，第四信息对应于第四传感器单元的加速度、第四传感器单元的倾斜度和围绕第四传感器单元的磁场中的至少一个，并且处理单元优选地被配置成基于第四信息确定第四传感器单元被设置所在的手持位置跟踪器的移动。

此外，处理单元优选地被配置成随时间跟踪第四传感器单元相对于三个空间方向的加速度和/或第四传感器单元相对于三个空间方向的倾斜度和/或围绕第四传感器单元相对于三个空间方向的磁场，尤其是跟踪其变化。以这种方式，可以精确地确定手持位置跟踪器的移动、即平移和/或倾斜。

在另一个优选实施例中，手持位置跟踪器包括用于设置至少一个跟踪模式的一个或多个跟踪控制元件，并且处理单元被配置成基于第四信息并根据由一个或多个跟踪控制元件设置的跟踪模式控制定位单元。优选地，第一跟踪控制元件例如通过按下激活按钮激活手持位置跟踪器，使得处理单元如上所述基于第四信息控制定位单元移动（即平移和/或倾斜）放射线生成单元。进一步优选地，第一跟踪控制元件还可以例如再次按下激活按钮停用手持位置跟踪器。备选地或另外地，处理单元被配置成优选地通过考虑由设置在手持位置跟踪器处的第四传感器单元捕获的第四信息并且通过考虑由设置在放射线生成单元处的第一传感器单元捕获的第一、第二和第三信息，来确定手持位置跟踪器的定向和/或位置，特别是相对于放射线生成单元的定向和/或位置。第二跟踪控制元件激活第二跟踪模式，其中处理单元控制定位单元来将放射线生成单元移动到相对于手持位置跟踪器的预定义的位置中。通过这种方式，位置跟踪器可以用于标记某个位置，例如，待成像的患者的身体部位，其中放射线生成单元自动位置在相对于标记的位置的定向和/或位置中，使得高质量的放射线图像可以可靠地被捕获。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和示例将从以下图的以下描述中显而易见：

图1示出了在患者床边的放射线图像捕获系统的示例的正视图;

图2示出了放射线图像捕获系统的另一个示例的侧视图;

图3示出了处理单元和连接到处理单元的组件的第一示例的示意表示。

图4示出了放射线图像捕获系统的另一示例的侧视图;

图5a至d示出了放射线图像捕获系统的另一个示例的顶视图，以便说明系统的可能移动；以及

图6示出了处理单元和连接到处理单元的组件的第二示例的示意表示。

具体实施方式

图1示出了位于患者床边的放射线图像捕获系统1的示例的正视图。放射线生成单元2包括放射线源3，也称为x光管，其被配置成生成x光放射线4。在放射线生成单元2下方，待检查的患者5躺在床上。x光放射线4透射通过患者5并撞击在检测单元6上，其被配置成例如通过借助于固态检测器将放射线转换成电信号、通过将放射线存储在存储磷光片中或通过将其记录在照相胶片上来检测放射线。检测单元6是便携式的，使得它可以轻易地定位在患者5下方或后方的所期望的定向和/或位置中。

在图1所示的示例中，放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此不处于对齐的定向和/或位置中，因为由放射线源3生成的x光放射线4、特别是中心束不垂直地撞击在检测单元2上并且仅照射到检测单元6的敏感区域的一部分。此外，x光放射线4、特别是x光放射线锥不集中到检测单元2上，即x光放射线4的中心束与在检测单元2处的预确定的位置14（即其中心）不一致。为了完整起见，指出在某些x光放射线检查中，不一定需要x光放射线4的正交中心束。然而，中心束应该或多或少地与检测单元2的中心对应。

为了使放射线生成单元2和检测单元6处于相对于彼此的对准的位置和/或定向，放射线生成单元2可移动地安装在托架7上，特别是安装在托架7的柱8上，使得它可以相对于托架7和/或柱8平移和/或旋转，直到放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此正确对准，例如，使得x光放射线4的中心束以预先特定的入射角（例如，正交）撞击在检测单元6上和/或x光放射线4的束锥照射检测单元6的预先特定的区域。优选地，放射线生成单元2和检测单元6可以对准，使得基本上由放射线生成单元2发射的所有x光方射线4由检测单元6检测。

放射线图像捕获系统1包括第一传感器单元10，其设置在放射线生成单元2处，特别是安装在放射线生成单元2的壳体处。第一传感器单元10被配置成提供关于放射线生成单元2的定向和/或位置（特别是关于其倾斜度）的信息。

此外，第二传感器单元11设置在检测单元6处。第二传感器单元11被配置成提供关于检测单元6的定向和/或位置（特别是关于其倾斜度）的信息。通过组合由第一传感器单元10提供的信息和由第二传感器单元11提供的信息，放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向和/或位置可以如下面进一步解释的被确定。

优选地，系统1还包括传送器12，其优选地设置在放射线生成单元2处，特别是安装在放射线生成单元2的壳体上，并且被配置成发射一个或多个信号，例如，磁信号、电磁信号、特别是光和/或超声信号。设置在检测单元6处的接收器13被配置成接收由传送器12发射的一个或多个信号。在备选实施例（未示出）中，传送器12可以设置在检测单元6处并且接收器13可以设置在放射线生成单元2处。基于由接收器13接收的一个或多个信号，放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的位置和/或距离、特别是放射线源3到检测单元6处的预定义的位置14的源到图像距离（sid），可以如下面进一步说明的被确定。

图2示出了包括移动托架21的放射线图像捕获系统20的另一示例的侧视图，移动托架21配备有轮子22a和22b，托架21可以通过轮子22a和22b移动横过地板15。优选地，第一轮子22a被设计为被配置成绕垂直轴16旋转的脚轮，以便提供托架21的高机动性。备选地或另外地，第二轮22b被设计为驱动轮22b，其优选地耦合到驱动部件、例如马达，其被配置成驱动第二轮22b。

优选地，托架21包括手柄23，手柄23可由用户致动和/或抓握来移动、特别是推动和/或操纵托架21。

在托架21上安装有垂直柱8，其被配置成绕第一旋转轴17旋转，如绕柱8的弯曲箭头所示。管臂24安装在柱8的远端处，放射线生成单元2可移动地安装在柱8上。

管臂24包括第一臂元件25和第二臂元件26，其中第二臂元件26可旋转地安装在第一臂元件25上，使得它可以绕第二旋转轴18旋转，如通过绕第二臂元件26的弯曲箭头所指示的。此外，放射线生成单元2可旋转地安装在第二臂元件26上，使得它可以绕垂直于图2的图像平面的第三旋转轴19旋转。在绕第三旋转轴19旋转时，放射线生成单元2的移动由绕第三旋转轴19的弯曲箭头所指示。因此，放射线生成单元2通过万向节可移动地安装在第一臂元件25上，即它可以旋转，使得由放射线生成单元2生成的x光放射线4的孔9可以指向任何期望的方向。

在优选实施例（未示出）中，第一臂元件25可移动地安装在柱8上，使得它可以沿着柱8向上和/或向下平移，以便相对于地板15调节放射线生成单元2的高度。备选地或另外地，第一臂元件25是伸缩臂元件，即第一臂元件25的第一部分可缩回到第一臂元件25的第二部分中，使得放射线生成单元2和柱8之间的距离、即管臂24的长度可以被调节。

借助于以上描述的实施例，优选地结合移动托架21的可操纵性，用户具有大量自由度来调节放射线生成单元2相对于患者和/或检测单元6的定向和/或位置。因此，放射线生成单元2和检测单元6可以轻易地且可靠地处于相对于彼此的期望的和/或对准的定向和/或位置。

类似于图1中所示的示例中的，确定关于放射线生成单元2的定向和/或位置的信息的第一传感器单元10安装在放射线生成单元2处，而被配置成传送器的第一距离传感器12a以与放射线源3的固定或预确定的距离27被设置在第一臂元件25处。该安排通过例如由第一距离传感器12a发射的磁、电磁或超声信号的信号有利地防止或至少最小化对第一传感器单元10中的倾斜度或位置的检测的影响。

在图2所示的实施例中，被配置成接收器的三个第二距离传感器13a、13b、13c、被设置在检测单元6的三个角上，特别是在检测单元6和垂直于图像平面的z轴处在原点位于预确定的位置14（例如中心位置）的坐标系中在位置[d1，d2，0]、[-d1，d2，0]、[-d1，-d2，0]处。三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个被配置成接收由第一距离传感器12a发射的一个或多个信号。

在替代实施例中，三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个被配置成发射一个或多个信号，例如，磁、电磁或超声信号，并且第一距离传感器12a被配置成接收一个或多个发射的信号。基于由第二距离传感器13a、13b、13c接收的一个或多个信号，可以精确地确定第一距离传感器12a与三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个之间的距离。

优选地，基于第一距离传感器12a与三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个之间的所确定的距离以及第一距离传感器12a和放射线源3之间的固定或预确定的距离27来确定放射线源3与在检测单元6处的预确定的位置14之间的源到图像距离（sid）。

优选地，不仅通过考虑第二距离传感器13a、13b、13c与第一距离传感器12a之间的确定的距离和/或第一距离传感器12a和放射线源3之间的距离27，而且还通过考虑分别由第二传感器单元11或第一传感器单元10提供的关于检测单元6和/或放射线生成单元2的定向的信息来确定放射线源3与在检测单元6处的预定义的位置14之间的sid，这将在下面进一步详细描述。

优选地，距离传感器12a、13a、13b、13c被设计为磁线圈、特别是每个包括具有彼此垂直的绕线轴的三个线圈的线圈三元组，使得通过向充当传送器的第一距离传感器12a应用交流电，磁通量信号被发射，其可以由充当接收器的第二距离传感器13a、13b、13c通过测量线圈中感应的相应电压和/或电流所接收。例如，第一距离传感器12a和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的距离可以通过对感应电流/电压的平方求和来确定。备选地或另外地，第一距离传感器12a和三个距离传感器13a、13b、13c之间的距离可以基于感应的电流/电压和考虑到的系统的非理想性的预确定的校正或校准因子来确定。

备选地，距离传感器12a、13a、13b、13c分别被设计为超声波传送器和接收器，由此第一距离传感器12a和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的距离可以通过由第一距离传感器12a发射并由三个第二距离传感器13a、13b、13c接收的一个或多个超声信号的运行时间测量来计算。

在另一个实施例中，如图1中所示的放射线图像捕获系统1和/或如图2中所示的移动放射线图像捕获系统20包括被配置成捕获移动指令的手持位置跟踪器60，放射线生成单元2基于该移动指令来进行定向和/或位置，尤其是相对于检测单元6的对准位置。手持位置跟踪器60被设计成由用户抓握和/或抓住。在手持位置跟踪器60的激活时，例如通过按下启动按钮61，设置在手持位置跟踪器60处的第四传感器单元62捕获关于手持位置跟踪器60的位置和/或倾斜度和/或移动的第四信息，即位置和/或倾斜度和/或移动信息。如下面更进一步详细描述的，放射线图像捕获系统1和/或移动放射线图像捕获系统20被配置成接收由设置在手持位置跟踪器60处的跟踪传送器63传送的第四信息并根据捕获的第四信息或从其导出的信息来定位、即平移和/或倾斜放射线生成单元2。跟踪传送器63优选地是无线通信系统（例如蓝牙或无线lan）的一部分。

优选地，放射线生成单元2根据手持位置跟踪器60的移动被移动、即平移和/或倾斜。也就是，放射线生成单元2跟随抓着手持位置跟踪器60的用户的（一只或两只）手的运动。以这种方式，放射线生成单元2可以以快速、直观和可靠的方式处于相对于检测单元6的对准的定向和/或位置。

优选地，第四传感器单元62包括传感器，其被配置成捕获关于第四传感器单元62相对于三个空间方向的加速度和/或倾斜度的信息和/或相对于三个空间方向的围绕第四传感器单元62的磁场。通过跟踪加速度和/或倾斜度和/或磁场信号，特别是随着时间的推移，处理单元可以确定手持位置跟踪器60的定位和/或倾斜度和/或移动。在另一个优选实施例中，手持位置跟踪器60被配置成由用户激活（即通过按下激活按钮61），并且被放置在患者身上，特别是放置在待成像患者的身体部位上。通过按下手持位置跟踪器60上的对准按钮64，放射线生成单元2自动以由手持位置跟踪器60标记的位置为中心，即放射线生成单元2和检测单元6处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置。备选地或另外地，对准按钮64设置在托架21和/或放射线生成单元2（未示出）处。基本上，对准按钮64可以不一定是狭义上的按钮，而可以是任何另一种类的控制元件，例如杠杆、旋钮或触摸屏。

图3示出了处理单元30的示例的示意表示，放射线图像捕获系统的组件连接到该处理单元30，特别是第一传感器单元10、第二传感器单元11、第一距离传感器12a、三个第二距离传感器13a、13b、13c、输出单元31、控制元件32和驱动单元33。处理单元30被配置成从传感器和/或传感器单元获得信号和/或信息、处理所获得的信号和/或信息、输出处理的信号和/或信息和/或进一步将所获得的和/或处理的信号和/或信息用于控制系统或其组件。

优选地，第一传感器单元10和第二传感器单元11均包括：被配置成捕获第一信息的加速度传感器41、被配置成捕获第二信息的陀螺仪传感器42、以及被配置成捕获第三信息的磁场传感器43。

第一信息涉及加速度传感器41相对于三个空间方向的加速度，特别是相对于重力向量的加速度。如果加速度传感器41没有通过移动而加速，则包含在第一传感器单元10和/或第二传感器单元11中的加速度传感器41的绝对定向可以通过处理单元30确定。

第二信息涉及陀螺仪传感器42与预定义的轴有关的相对于三个空间方向的倾斜度，使得包含在第一传感器单元10和/或第二传感器单元11中的陀螺仪传感器42的相对定向可以通过处理单元30确定。

第三信息涉及磁场，特别是磁场的定向，特别是地球的磁场，其相对于三个空间方向围绕磁场传感器43。如果磁场没有例如被由诸如马达的在附近的装置生成的磁场所扭曲，包含在第一传感器单元10和/或第二传感器单元11中的磁场传感器43的绝对定向可以通过处理单元30确定。

因为第一传感器单元10和第二传感器单元11都包括每个相对于三个空间方向或空间轴的倾斜度信息的三个源，所以第一传感器单元10和第二传感器单元10可以被认为是九维的（9d）或9轴倾斜度传感器。

优选地，处理单元30被配置成基于第一、第二和第三信息确定第一传感器单元10和/或第二传感器单元11的定向和/或放射线发射单元2和检测单元6相对于彼此的定向。确定的定向特别精确和可靠，因为它是基于按三种不同传感器类型捕获的信息。如果按三种传感器类型之一的倾斜度测量受到不利影响，例如，在加速度传感器41通过移动加速或者干扰磁场靠近磁场传感器43的情况下，三种传感器类型中的两个仍然提供正确的信息或提供必要的信息来补偿对那个传感器的倾斜度测量生成不利影响的效果。

在优选实施例中，处理单元30被配置成通过跟踪由第一传感器单元10和/或第二传感器单元11提供的第一、第二和第三信息的变化进一步确定第一传感器单元10和/或第二传感器单元11和/或放射线生成单元2和检测单元6的位置，特别是相对于彼此的位置。例如，通过跟踪加速度传感器41随时间的加速度、特别是加速度的方向，可以确定由加速度传感器41所覆盖的距离，从而确定其空间位置。

备选地或另外地，处理单元13被配置成基于由第一距离传感器12a发射并由三个第二距离传感器13a、13b、13c接收的一个或多个信号，优选地还通过考虑已经基于第一、第二和第三信息确定的放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向，来确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的位置，特别是它们之间的距离。

优选地，处理单元30被配置成基于预定义的位置14在其原点位于第一距离传感器12a的坐标系中的位置坐标[xp,yp,zp]确定在检测单元6（参见图1和2）处的放射线源3与预定义的位置14之间的距离，其中与检测单元6的坐标系的原点对应的预定义的位置14的位置坐标[xp,yp,zp]通过以下变换获得：

其中ρ是变换矩阵

带有组分

其中具有i=1,2,3和j=1,2,3的rij是如下变换（旋转）矩阵的组分：

其用于将传感器单元6的坐标系与第一距离传感器12a的坐标系对准，并且d1和d2是在检测单元6的坐标系中的三个第二距离传感器13a、13b、13c的位置向量sⁱ的组分（参见图2）：

变换（旋转）矩阵r的分量可以通过考虑由第二传感器单元11提供的第一、第二和第三信息来确定，并且第一距离传感器12a是否被安装到放射线生成单元2可以通过还考虑由第一传感器单元10提供的第一、第二和第三信息被确定，使得可以确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向。

如果第一距离传感器12a安装到管臂24，如图2所示，其坐标系是固定的，使得不一定必须考虑由第一传感器单元10提供的第一、第二和第三信息。相反，放射线源3和第一距离传感器12a之间的距离27优选地被添加到检测单元6的坐标系的原点的向量坐标[xp,yp,zp]。

等式（1）中带有i=1,2,3的坐标mi被定义为

其中，带有i=1,2,3的di是第一距离传感器12a和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的测量的距离，该距离例如通过一个或多个超声信号的运行时间的测量或对由一个或多个磁通信号引起的电流/电压的平方求和。

ρ的倒数可以通过如下等式计算：

其中

并且

处理单元30还被配置成经由输出单元31向用户输出定位信息，即关于放射线生成单元2和检测单元6的定向和/或位置的信息，特别是相对于彼此的定向和/或位置的信息。输出单元31可以被设计为是显示器和/或扬声器，使得可以分别在视觉上和/或声学上提供定位信息。

在优选实施例中，显示器可以示出放射线生成单元2和检测单元6的图形表示以及它们的相对定向和/或位置，使得用户可以识别如何移动、即平移和/或旋转放射线生成单元2和/或检测单元6，以使它们处于相对于彼此的对准位置中。备选地或另外地，显示器显示关于如何通过图形指示必要的移动、例如用箭头，使放射线生成单元2和检测单元6处于相对于彼此的对准位置的移动指令。

在另一个优选实施例中，扬声器输出寻址用户的口语单词的定位信息，用户可相应地位置放射线生成单元2和/或检测单元6。另外地或备选地，扬声器输出指示放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的对准的音频信号。优选地，扬声器输出音调信号或一系列音频信号，其音调和/或重复频率增加或减少放射线生成单元2和/或检测单元6达到相对于彼此的优选对准的接近程度。

优选地，输出单元31设置在托架21的手柄23附近（见图2），使得用户可以在站在托架21后面的同时访问经由输出单元31输出的定位信息。另外地或备选地，输出单元31设置在放射线生成单元2处，即在管臂24的与柱8相对的端部处，使得用户可以在放射线生成单元2相对于患者和/或检测单元6的调整期间访问定位信息。

处理单元30还被配置成接收关于放射线生成单元2和检测单元6的定向和/或位置（特别是相对于彼此的定向和/或位置）的期望变化的移动指令。优选地，移动指令由用户经由控制元件32输入。控制元件32可包括例如控制杆（stick）和/或按钮和/或控制杆（lever）和/或触敏显示器，其被配置成由用户根据移动托架21和/或放射线生成单元2的期望移动来操作。备选地或另外地，控制元件32包括被配置成记录用户的口头移动指令的麦克风，特别是用于移动托架21的移动命令，其由处理单元30处理、即解释。

优选地，控制元件32设置在手柄23的附近，使得用户可以在站在托架21后面时输入移动指令。备选地或另外地，控制元件32设置在放射线生成单元2处，即在管臂24与柱8相对的端部。这允许在操作放射线生成单元2的同时改变放射线生成单元2的定向和/或位置，特别是相对于检测单元6的定向和/或位置。

优选地，处理单元30处理移动指令并相应地控制驱动单元33。驱动单元33可以是连接到移动托架21的驱动轮22b的马达（参见图2），特别是电马达，使得在由用户输入移动指令时，移动托架21通过平移和/或旋转来移动横过地板15。

备选地或另外地，处理单元30被配置成控制定位单元34，其被配置成相对于托架21和/或检测单元2移动、即平移和/或旋转放射线生成单元2。特别地，可以由用户提供经由控制元件32输入相应的移动指令控制柱8绕第一旋转轴17的旋转、第二臂元件26绕第二旋转轴18的旋转和/或放射线生成单元2绕第三旋转轴19的旋转。此外，通过沿着柱8平移第一臂元件25来调整放射线生成单元2相对于地板15的高度和/或通过将第一臂元件25的第一部分缩回到第一臂元件25的第二部分中或延伸出第一臂元件25的第二部分来调整放射线生成单元2和柱8之间的距离可以被控制。

如图3中所示，可以提供第三传感器单元44，其配置成提供关于移动托架21的倾斜度的倾斜度信息。优选地，当确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向和/或位置时，该倾斜度信息被处理单元30所考虑。此外，当控制驱动单元33移动托架21时，关于托架21的倾斜度的信息可以被处理单元30使用。例如，在托架21的移动中可以有利地考虑地板15的斜坡。

在优选实施例中，处理单元30基于由第三传感器单元44提供的关于移动托架21的倾斜度的信息来调整驱动单元33的功率，使得托架21的速度基本上恒定，无论托架21是沿地板15的斜坡向上移动还是沿地板15的斜坡向下移动。另外，处理单元30优选地配置成控制托架21的移动，使得如果托架21位于为5°（即9%）的或更大的斜坡的地板15上，则避免托架21的急转弯。

在另一个实施例中，放射线图像捕获系统20包括跟踪接收器65，其被配置成接收由手持位置跟踪器60捕获并由跟踪传送器63（参见图2）无线传送（例如经由蓝牙或无线lan）的第四信息。特别地，跟踪接收器65接收由跟踪传送器63发射的信号，该信号包括关于手持位置跟踪器60的平移和/或倾斜、特别是平移和/或倾斜的方向的信息。处理单元30被配置成基于移动信息来控制驱动单元33、即位置托架21，使得放射线生成单元2跟随由手持位置跟踪器60执行的移动。备选地或另外地，处理单元30被配置成控制定位单元34，其配置成旋转柱8和/或旋转第二臂元件26和/或旋转放射线生成单元2和/或使第一臂元件25伸展和/或缩回和/或使管臂24沿着柱8平移，使得放射线生成单元2根据手持位置跟踪器60移动。通过这种方式，放射线生成单元2跟随手持位置跟踪器60的移动，即持有手持位置跟踪60的用户的手的移动。

在另一个优选实施例中，跟踪传送器63被配置成传送关于第四传感器单元62（图2中示出）相对于三个空间方向的加速度和/或倾斜度的和/或围绕第四传感器单元62相对于三个空间方向的磁场的信息。处理单元30基于由跟踪接收器65接收的信息控制驱动单元33或另外的驱动单元（未示出）来根据手持位置跟踪器60移动、即平移和/或倾斜放射线生成单元2。

图4示出了放射线图像捕获系统20的另一示例，其中放射线生成单元2保持在第一参考位置，并且检测单元6保持在第二参考位置。第一参考位置对应于放射线生成单元2和管臂24的位置，其中放射线生成单元2基本上平行于柱8布置，使得穿过放射线源3和中心孔9的直线基本上平行于柱8并且管臂24缩回在其中，即其中第一臂元件25的第一部分缩回到第一臂元件25的第二部分中。此外，在第一参考位置，管臂24沿着柱8下降，使得设置在管臂24处的保持元件27停留在支撑元件28上和/或可释放地与设置在支架21处的支撑元件28连接。在后一种情况下，可靠地防止了放射线生成单元2的任何移动。以这种方式，定义了放射线生成单元2的初始或参考位置和/或定向。

检测单元6借助于第二保持元件29（例如，可以插入检测单元6的容器）保持在第二参考位置，使得可靠地防止检测单元6的任何移动。优选地，容器是可以完全或部分插入检测单元6的槽。以这种方式，定义了检测单元6的初始或参考位置和/或定向。

当放射线生成单元2和检测单元6分别处于它们的第一和第二参考位置时，它们相对于彼此的定向和/或位置被定义，使得第一传感器单元10的传感器41、42、43和/或第二传感器单元11的传感器41、42、43可以被校准（参见图3）。这可以例如通过捕获校准值、即第一传感器单元10和第二传感器单元11中的每一个的第一、第二和第三信息，并将其保存在存储器中、特别是在环形缓冲器中来完成。优选地，校准定义了陀螺仪传感器42相对于其提供关于相对倾斜度的信息的轴。因此，如果已经执行了校准并且放射线生成单元2和/或检测单元6从它们各自的参考位置被移除，则处理单元30可以基于由第一传感器单元10和第二传感器单元11提供的当前第一、第二和第三信息以及基于从环形缓冲器读取的校准值可靠地确定它们相对于彼此的当前定向和/或位置。

图4中所示的移动托架21包括一个或多个全向轮50，通过该一个或多个全向轮50可以显著地进一步增强托架21的可操纵性。优选地，轮50被配置成允许托架21的侧向和/或对角移动，如图5中示例性地示出并且在下面进一步描述的。一个或多个全向轮50优选地包括布置在中心轮52的圆周处的多个辊（roller）51。每个辊51被配置成绕相应的辊轴（未示出）旋转，其中每个辊轴垂直于中心轮52的轴（未示出）。特别地，每个辊轴基本上与中心轮52相切。

图5以俯视图示出了移动放射线图像捕获系统20的移动的示例，其中托架21被示意性的描绘。通过为移动托架21提供至少一个脚轮22a（见图4）和两个全向轮50a、50b，托架21可以绕不同的轴旋转，如图5a和图5b中曲线箭头所示。可选地或另外地，全向轮50a、50b可以配置成麦克纳姆轮（未示出）。进一步备选地或另外地，全向轮可以被配置成具有两个驱动器的全向轮，其中每个全向轮由被配置成通过绕第一主轴和第二较小轮旋转来驱动向前移动的较大的第一轮和被配置成通过绕第二主轴旋转来驱动托架的侧向移动或旋转的第二较小轮组成，并且其中第一较大轮和第二较小轮相继地布置，使得第一主轴和第二主轴分别彼此垂直并平行于地板（未示出）。在图5a中，旋转的中心位于托架21的质心或其附近内，这由两条虚线的交点指示。在这种情况下，托架21基本上就地旋转。在图5b中，旋转的中心位于柱8内，其再次由两条虚线的交点指示。

此外，如图5c和图5d中通过弯曲或直箭头所示的，托架21可以在平行于地板15的不同方向上移动。在图5c中，如果托架21跟随由弯曲箭头指示的方向，则托架21的定向、即托架21的前端53面向的方向改变。在图5d中，如果托架21跟随箭头的方向，托架21的定向不会改变，即托架21可以执行对角线或侧向运动。

图6示出了处理单元30的第二示例的示意表示，放射线图像捕获系统的多个组件、特别是三个第一距离传感器12a、12b、12c、三个第二距离传感器13a、13b、13c、第三传感器单元44、输出单元31、控制元件32、驱动单元33和移动单元34连接到处理单元30。处理单元30被配置成从传感器和/或传感器单元获得信号和/或信息，配置成处理所获得的信号和/或信息，配置成输出处理的信号和/或信息和/或配置成进一步使用所获得的和/或处理的信号和/或信息以用于控制系统或其组件。

此外，处理单元30被配置成基于由三个第一距离传感器12a、12b、12c发射或接收的并且分别由三个第二距离传感器13a、13b、13c接收或发射的至少一个信号，确定设置在放射线生成单元2处的三个第一距离传感器12a、12b、12c（参见图1和2）与设置在检测单元6（参见图1和2）处的三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的距离。优选地，处理单元30分别确定三个第一距离传感器12a、12b、12c中的每一个与三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个之间的距离，使得可以确定总共九个距离。

此外，处理单元30被配置成基于所确定的三个第一距离传感器12a、12b、12c与三个第二距离传感器13a之间的距离、特别是通过基于所确定的距离的三边测量确定多个距离传感器相对于彼此的位置并计算其中三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c位于其中的两个平面的相对定向来确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向。

优选地，放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的位置、特别是距离由如上参照图3所述的处理单元30确定，其中通过考虑三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间所确定的距离来确定变换（旋转）矩阵r的组成部分。

尽管三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c允许确定它们之间的九个距离，但是在其中设置三个以上的第一距离传感器12a、12b、12c和三个以上的第二距离传感器13a、13b、13c的其他实施例中，也可以确定多于九个距离。优选地，所得到的冗余用于交叉检查多个距离传感器之间所确定的距离，并且特别是放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的所确定的位置和/或距离。如果由多个距离传感器发射和接收的至少一个信号受到附近（电）磁源（例如马达或对象，例如待成像的患者5的身体部位）的影响，这是特别有利的。

在另一个实施例中，处理单元30被配置成确定三个第一距离传感器12a、12b、12c与三个第三距离传感器13a、13b、13c之间的距离少于九个、特别是六个距离。

在另一个实施例中，处理单元30还被配置成基于三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的少于九个、特别是六个距离以及第一距离传感器12a、12b、12c的第一12a、第二12b和第三12c中的每一个之间的距离、特别是固定的距离和/或第二距离传感器13a、13b、13c的第一12a、第二12b和第三13c中的每一个之间的距离、特别是固定距离来确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的位置和/或距离。特别地，即使在三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间确定了多于六个、特别是九个的距离，处理单元30也可以以这种方式配置。如果多于六个、特别是九个确定的距离中的一些距离的确定受例如由附近的马达或位于多个距离传感器之间的对象生成的阻碍由多个距离传感器发射和接收的一个或多个信号的外部场所影响，则该实施例是特别优选的。同样的对于具有多于三个第一距离传感器12a、12b、12c和多于三个第二距离传感器13a、13b、13c的实施例是有效的，其中可以确定多个传感器之间的多于九个距离。

关于图6中所示的处理单元30的进一步优选特征，第三传感器单元44、输出单元30、控制元件32、驱动单元33和移动单元34、参考图3的上述说明相应地适用。