X-光机及x-光机的对准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及X-光机及其对准方法，尤其涉及一种可用于医疗中使用的X-光机及其对准方法。
【背景技术】
[0002]现有的X射线医疗检测设备中，为了在曝光前将球管中心对准探测器中心，并获取较佳的SID(Source Image Distance,像源距)，放射技师需要手动调节探测器箱(detector housing)或球管的位置。
[0003]手动调节显然不能达到精确的对准效果，影响成像质量，现有技术中，也可以在设备中集成位置编码器来精确控制球管和探测器的位置，以获得较好的对准效果，但是这种方式所需位置编码器数量较多，且成本较高。同时因为安装位置的影响，很多场合位置编码器需要齿轮和齿形带的安装，定位精度受到机械装置传导影响且容易出现故障。
[0004]因此，需要提供一种新的X-光机及其对准方法，以获得较好的对准效果。
【发明内容】
[0005]本发明的一个示例性实施例提供了一种X-光机，包括球管、探测器、LED阵列、照相机和显示器。该LED阵列相对探测器的探测中心的位置固定，并且具有预先定义的几何中心。该照相机相对球管的中心的位置固定，用于对LED阵列进行拍摄。该显示器连接该照相机，用于显示照相机拍摄的图像，当球管的中心对准探测器的探测中心时，LED阵列的几何中心位于显示器上特定的像素单元上。
[0006]本发明的示例性实施例还提供了一种X-光机的对准方法，包括拍摄步骤和显示步骤。拍摄步骤通过照相机对LED阵列进行拍摄，其中，照相机相对X-光机的球管的中心位置固定，LED阵列相对X-光机的探测器的探测中心位置固定，LED阵列具有预先定义的几何中心。显示步骤通过显示器显示照相机拍摄的图像，当球管的中心对准探测器的探测中心时，LED阵列的几何中心位于显示器上特定的像素单元上。
[0007]通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。
【附图说明】
[0008]通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0009]图1为本发明一个示例性实施例提供的X-光机的结构示意图；
[0010]图2为在不同的像源距时，图1中的照相机、球管、LED阵列和探测器之间的位置关系的不例性不意图；
[0011]图3为图1中的球管的中心和探测器的探测中心的相对位置变化时，LED阵列的几何中心在显示器上位置相对变化的示例性示意图；
[0012]图4为本发明另一个示例性实施例提供的X-光机的结构示意图；
[0013]图5为在不同的SID值时，图4中的照相机、球管、LED阵列和探测器之间的位置关系的不例性不意图；
[0014]图6为图4中的球管的中心和探测器的探测中心的相对位置变化时，LED阵列的几何中心在显示器上位置相对变化的示例性示意图；
[0015]图7为本发明一个示例性实施例提供的X-光机的对准方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]以下将描述本发明的【具体实施方式】，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
[0017]除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。
[0018]图1为本发明一个示例性实施例提供的X-光机的结构示意图；图2为在不同的像源距时，图1中的照相机、球管、LED阵列和探测器之间的位置关系的示例性示意图；图3为图1中的球管的中心和探测器的探测中心的相对位置变化时，LED阵列的几何中心在显示器上位置相对变化的示例性示意图。如图1至图3所示，本示例中的X-光机为立式X-光机，其包括球管(未示出)和探测器18，球管安装在球管立柱11上，探测器18安装在胸片架19上，球管具有中心101，探测器18具有探测中心181，探测中心181具体可为探测器18的探测面的中心。检测时，球管的中心101与探测器18的探测中心181对准，球管向水平方向(图1中的y轴方向)发射的X射线穿过患者检测对象后被探测器18探测到，通过对探测的信号进行处理可形成被检测部位的图像信息。
[0019]该X-光机还包括LED (Light Emitting D1de,发光二极管)阵列12、照相机14以及显示器16。LED阵列12相对探测器18的探测中心181的位置固定。照相机14相对球管的中心101的位置固定，用于对LED阵列12进行拍摄。显示器16连接照相机14，用于显示照相机14拍摄的图像。显示器16具体可通过信号传输模块连接照相机14，并接收照相机14拍摄的图像。
[0020]由于照相机14相对球管的中心101位置固定，LED阵列12相对探测器18的探测中心181位置固定，因此，可以通过坐标转换，将LED阵列12的几何中心在照相机14所拍摄图像中的位置关系，转换为球管的中心101相对探测器18的探测中心181的位置关系，相反地,也可将球管的中心101相对探测器18的探测中心181对准时的位置关系，通过LED阵列12的几何中心在显示器16中的位置来表示，为了便于描述，将该位置的像素单元成为“特定的像素单元”。
[0021]也就是说，当球管的中心101对准探测器18的探测中心181时，显示器16在显示照相机14所拍摄的图像后，LED阵列12的几何中心位于显示器16上特定的像素单元上。通过这种方式，放射技师仅通过观察LED阵列12的几何中心在显示器16上的位置，并配合手动或自动操作，即可实现将球管中心对准探测器中心，对准精度高，且操作直观、快捷，因此获得了较好的对准效果。
[0022]如图3所示，该特定的像素单元在显示器上的位置具体为:在像素单元Pl和P2的连线上位于像素单元Pl和P2之间。像素单元Pl为:当球管的中心101对准探测器18的探测中心181，且像源距为一个较小临界值(如100cm)时，LED阵列12的几何中心在显示器16上的位置；像素单元P2为:球管的中心101及探测器18的探测中心181在对准状态下，且像源距为一个较大临界值(如180cm)时，LED阵列12的几何中心在显示器16上的位置。
[0023]由于立式X-光机的球管和探测器的中心一般在图1所示的X轴方向上为固定的对准状态，因此本示例中仅涉及在I轴和z轴方向的对准操作，如果LED阵列12的几何中心在像素单元Pl和P2的连线上，说明球管的中心101已经与探测器18的探测中心181在z轴方向对准，如果LED阵列12的几何中心进一步位于像素单元Pl和P2之间，说明该立式X-光机的像源距在规定的范围内。
[0024]相反，如图3所示，当将球管沿z轴方向上移，LED阵列12的几何中心将移动至图3中P3所示的位置，当将球管沿z轴方向下移，LED阵列12的几何中心将移动至图3中P4所示的位置，当将球管沿y轴方向移动使得像源距超出上述较小临界值和较大临界值界定的范围，LED阵列12的几何中心可能移动至图2中P5所示的位置。
[0025]本示例中，为了使LED阵列12、照相机14、球管和探测器18之间的相对位置关系更简单，以简化坐标转换的复杂度，照相机14的拍摄方向设定为与球管的照射方向相同(例如，照相机14发射的光束中心线和球管发射的射线束中心线均与X轴方向平行)，LED阵列12的几何中心定义在其发光面上，进一步，LED阵列12的发光面与探测器18的探测面在同一平面。
[0026]另外，为了避免在检测时，检测对象的身体将LED阵列12遮挡，保证照相机能够拍摄到LED阵列的几何中心，本示例中的LED阵列12的几何中心设置为与探测器18的探测中心181的连线相对探测器18上的纵向直线(即探测器18上与图1中z轴方向平行的直线以及图6中的参考线R)成特定角度，即，当球管的中心101对准探测器18的探测中心181时，从照相机14的拍摄方向