一种基于惯性评测系统的x射线平板探测器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于惯性评测系统的X射线平板探测器，至少包括：X射线传感器，采集驱动电路、惯性评测系统、主CPU控制处理单元、高速传输单元以及主电源系统。所述惯性评测系统包括主电源监测单元、运动静止传感器、冲击检测传感器、陀螺仪传感器、自由落体传感器、辅CPU处理单元、自由落体高度/运动轨迹计算单元、运动角度/位移振动频率计算单元、以及冲击次数/冲击能量等级计算单元。本实用新型可以有效地提高X射线平板探测器运动状态下可靠获取图像的能力，为机器的保修提供意外伤害的统计数据，进一步规范设备使用者的正确操作。
【专利说明】
一种基于惯性评测系统的X射线平板探测器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种X射线平板探测装置，特别是涉及一种基于惯性评测系统的X射线平板探测器。
【背景技术】
[0002]自1995年推出第一台平板探测器(flat panel detector)设备以来,随着近年平板探测技术取得飞跃性的发展，众生产商和研究人员已经将平板数字X射线探测器从实验室带到了临床使用中，由于平板探测器具有的高灵敏性，宽动态范围及数字化图像的低畸变等优势，医院用户正在不断增多，平板技术也逐渐走向普及，平板数字X射线成像技术成为引发X射线诊断影像革命的中坚力量。平板图像传感器，特别是大尺寸图像传感器，面积通常数十厘米，数百万至千万像素。通常应用于医疗辐射成像、工业探伤、安检等领域。
[0003]在平板探测器的研发和生产过程中，平板探测技术可分为直接和间接两类。近年来平板探测技术取得了飞跃的发展，由于直接转换式的平板探测器研发较为复杂，早期实验室研究不能方便的用于商业化生产，而间接转换式的平板探测器由研发到商业规模化生产较为方便易行，所以早期的平板探测器新产品中大多数采用的都是间接转换方式，间接转换式的平板探测器结构主要是由闪烁材料或荧光材料层加具有光电接收二极管作用的非晶硅层加TFT阵列构成。其原理为闪烁体或荧光材料层经X射线曝光后，将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电接收二极管作用的非晶硅层变为图像电信号，最后获得数字图像。
[0004]目前X射线平板探测器用于多种应用环境，包括胸片架的升降、患者的自身活动接触、床/车移动过程的颠簸、医生使用过程中意外撞击、跌落等。然而，所有X射线平板探测器的拍摄需静止，任何运动都会影响整机的性能，尤其是临床图像的拍摄等。而且，当平板探测器整机受冲击后功能失效时，现在使用的防撞标签只能记录受冲击的最大程度，不能完整记录使用情况，为保修等操作造成麻烦。
[0005]因此，提供一种可以使平板探测器监测数据达到更好的图像效果，并评价X射线平板探测器受意外跌落冲击程度，用于客户使用习惯的提醒和保修条款制定的X射线平板探测器实属必要。
实用新型内容
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于惯性评测系统的X射线平板探测器，以实现一种能保证X射线平板探测器能可靠地获取临床图像，并为X射线平板探测器的保修提供意外伤害的统计数据的X射线平板探测器。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于惯性评测系统的X射线平板探测器，至少包括:
[0008]X射线传感器，用于将X射线转化为可见光，并将可见光转化为电荷信号；
[0009]采集驱动电路，连接于所述X射线传感器，用于将捕获的电荷信号积分放大并转化为数字图像信号；
[0010]惯性评测系统，连接于主CPU控制处理单元，用于完成惯性参数的测量及计算；
[0011]主CPU控制处理单元，连接于所述采集驱动电路，用于完成数字图像信号的拼接以及惯性评测系统单元的信号处理，最终形成临床图像数据；
[0012]高速传输单元，连接于所述主CPU控制处理单元，用于将临床图像原始数据传输至PC工作站；
[0013]主电源系统，用于提供X射线平板探测器的工作电源。
[0014]作为本实用新型的基于惯性评测系统的X射线平板探测器的一种优选方案，还包括PC工作站，用于完成临床图像原始数据的处理分析以供医生进行临床诊断。
[0015]作为本实用新型的基于惯性评测系统的X射线平板探测器的一种优选方案，所述惯性评测系统包括:
[0016]主电源监测单元，连接于所述主电源系统及辅CPU处理单元，用于监测主电源系统的上电情况，主电源上电后使惯性评测系统进行检测，掉电后进入休眠模式；
[0017]运动静止传感器，连接于辅CPU处理单元，用于X射线平板探测器运动和静止状态检测，并对辅CPU处理单元进行休眠唤醒；
[0018]冲击检测传感器，连接于辅CPU处理单元，用于X射线平板探测器的冲击检测；
[0019]陀螺仪传感器，连接于辅CPU处理单元，用于X射线平板探测器姿势角度检测；
[0020]自由落体传感器，连接于辅CPU处理单元，用于X射线平板探测器自由落体高度的检测；
[0021]辅CPU处理单元，用于处理所述运动静止传感器、冲击检测传感器及陀螺仪传感器的数据并处理分析，统计后传输给主CPU处理单元；
[0022]自由落体高度/运动轨迹计算单元，连接于辅CPU处理单元，利用自由落体传感器检测的自有落体重力加速度特征计算开始至撞击的时间，推算出自由落体高度及运动轨迹；
[0023]运动角度/位移振动频率计算单元，连接于辅CPU处理单元，利用陀螺仪检测参数算出角度变化和位移，以及振动频率；
[0024]冲击次数/冲击能量等级计算单元，连接于辅CPU处理单元，利用冲击检测传感器检测的冲击力数据，进一步判断冲击次数和冲击能量等级。
[0025]进一步地，所述惯性评测系统还包括备电池单元，用于主电源掉电时为所述惯性评测系统单元提供备用电源。
[0026]作为本实用新型的基于惯性评测系统的X射线平板探测器的一种优选方案，所述X射线传感器包括光电传感器、以及涂覆于所述光电传感器表面用于将X射线转换成可见光的闪烁材料。
[0027]如上所述，本实用新型提供一种基于惯性评测系统的X射线平板探测器，至少包括:χ射线传感器，用于将X射线转化为可见光，并将可见光转化为电荷信号；采集驱动电路，连接于所述X射线传感器，用于将捕获的电荷信号积分放大并转化为数字图像信号；惯性评测系统，连接于主CPU控制处理单元，用于完成惯性参数的测量及计算；主CPU控制处理单元，连接于所述采集驱动电路，用于完成数字图像信号的拼接以及惯性评测系统单元的信号处理，最终形成临床图像数据；高速传输单元，连接于所述主CPU控制处理单元，用于将临床图像原始数据传输至PC工作站；主电源系统，用于提供X射线平板探测器的工作电源。本实用新型可以有效地提高X射线平板探测器运动状态下可靠获取图像的能力，为机器的保修提供意外伤害的统计数据，进一步规范设备使用者的正确操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1显示为本实用新型的基于惯性评测系统的X射线平板探测器的整体结构示意图。
[0029]图2显示为本实用新型的基于惯性评测系统的X射线平板探测器中的惯性评测系统的结构示意图。
[0030]元件标号说明
[0031]10 X射线传感器
[0032]20 采集驱动电路
[0033]30 惯性评测系统
[0034]40 主CPU控制处理单元
[0035]50 高速传输单元
[0036]60 主电源系统
[0037]70 PC 工作站
[0038]301 主电源监测单元
[0039]302 运动静止传感器
[0040]303 冲击检测传感器
[0041]304 陀螺仪传感器
[0042]305 自由落体传感器
[0043]306 辅CPU处理单元
[0044]307 自由落体高度/运动轨迹计算单元
[0045]308 运动角度/位移振动频率计算单元
[0046]309 冲击次数/冲击能量等级计算单元
【具体实施方式】
[0047]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0048]请参阅图1?图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0049]如图1?图2所示，本实施例提供一种基于惯性评测系统30的X射线平板探测器，至少包括:
[0050]X射线传感器10，用于将X射线转化为可见光，并将可见光转化为电荷信号；
[0051]采集驱动电路20，连接于所述X射线传感器10，用于将捕获的电荷信号积分放大并转化为数字图像信号；
[0052]惯性评测系统30，连接于主CPU控制处理单元40，用于完成惯性参数的测量及计算；
[0053]主CPU控制处理单元40，连接于所述采集驱动电路20，用于完成数字图像信号的拼接以及惯性评测系统30单元的信号处理，最终形成临床图像数据；
[0054]高速传输单元50，连接于所述主CPU控制处理单元40，用于将临床图像原始数据传输至PC工作站70 ；
[0055]主电源系统60，用于提供X射线平板探测器的工作电源。
[0056]作为示例，所述X射线传感器10包括光电传感器、以及涂覆于所述光电传感器表面用于将X射线转换成可见光的闪烁材料。
[0057]作为示例，还包括PC工作站70，用于完成临床图像原始数据的处理分析以供医生进行临床诊断。
[0058]如图2所示，具体地，所述惯性评测系统30包括:
[0059]主电源监测单元301，连接于所述主电源系统60及辅CPU处理单元306，用于监测主电源系统60的上电情况，主电源上电后使惯性评测系统30进行检测，掉电后进入休眠模式；
[0060]运动静止传感器302，连接于辅CPU处理单元306，用于X射线平板探测器运动和静止状态检测，并对辅CPU处理单元306进行休眠唤醒；
[0061]冲击检测传感器303，连接于辅CPU处理单元306，用于X射线平板探测器的冲击检测；
[0062]陀螺仪传感器304，连接于辅CPU处理单元306，用于X射线平板探测器姿势角度检测；
[0063]自由落体传感器305，连接于辅CPU处理单元306，用于X射线平板探测器自由落体高度的检测；
[0064]辅CPU处理单元306，连接于所述主CPU控制处理单元40，用于处理所述运动静止传感器302、冲击检测传感器303及陀螺仪传感器304的数据并处理分析，统计后传输给主CPU处理单元；
[0065]自由落体高度/运动轨迹计算单元307，连接于辅CPU处理单元306，利用自由落体传感器305检测的自有落体重力加速度特征计算开始至撞击的时间，推算出自由落体高度及运动轨迹；
[0066]运动角度/位移振动频率计算单元308，连接于辅CPU处理单元306，利用陀螺仪检测参数算出角度变化和位移，以及振动频率；
[0067]冲击次数/冲击能量等级计算单元309，连接于辅CPU处理单元306，利用冲击检测传感器303检测的冲击力数据，进一步判断冲击次数和冲击能量等级。
[0068]进一步地，所述惯性评测系统30还包括备电池单元，用于主电源掉电时为所述惯性评测系统30单元提供备用电源。
[0069]具体地，所述惯性评测系统可以整体设置于X射线平板探测器内部，所述惯性评测系统各部件的原理如下:
[0070]所述自由落体传感器305，用于检测自由落体高度，以表征机器从多高的地方意外坠落；
[0071]所述静止运动传感器，用于检测机器是否在运动过程中，避免运动过程进行拍摄;
[0072]所述冲击检测传感器303，用于检测机器及其载体，是否收到外界冲击，并记录冲击程度和保护数据；
[0073]所述陀螺仪传感器304，检测机器及其载体的实时角度，以便修正图像伪影，包括振动产生的同频伪影；
[0074]所述内嵌备电系统，能记录设备在正常使用以及关闭设备后长时间的运动冲击数据；在本实施例中，所述备电池系统可以保持至少3个月的待机，用于检测探测器是否有自有落体撞击，并保持时间日志记录。
[0075]所述惯性评测算法(包括自由落体高度/运动轨迹计算单元307、运动角度/位移振动频率计算单元308、以及冲击次数/冲击能量等级计算单元309)可以保证机器可靠地获取临床图像，并为机器的保修提供意外伤害的统计数据。
[0076]如上所述，本实用新型提供一种基于惯性评测系统30的X射线平板探测器，至少包括:X射线传感器10，用于将X射线转化为可见光，并将可见光转化为电荷信号；采集驱动电路20，连接于所述X射线传感器10，用于将捕获的电荷信号积分放大并转化为数字图像信号；惯性评测系统30，连接于主CPU控制处理单元40，用于完成惯性参数的测量及计算；主CPU控制处理单元40，连接于所述采集驱动电路20，用于完成数字图像信号的拼接以及惯性评测系统30单元的信号处理，最终形成临床图像数据；高速传输单元50，连接于所述主CPU控制处理单元40，用于将临床图像原始数据传输至PC工作站70 ;主电源系统60，用于提供X射线平板探测器的工作电源。本实用新型可以有效地提高X射线平板探测器运动状态下可靠获取图像的能力，为机器的保修提供意外伤害的统计数据，进一步规范设备使用者的正确操作。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0077]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种基于惯性评测系统的X射线平板探测器，其特征在于，至少包括: X射线传感器； 采集驱动电路，连接于所述X射线传感器； 惯性评测系统，连接于主CPU控制处理单元； 主CPU控制处理单元，连接于所述采集驱动电路； 高速传输单元，连接于所述主CPU控制处理单元； 主电源系统，用于提供X射线平板探测器的工作电源。
2.根据权利要求1所述的基于惯性评测系统的X射线平板探测器，其特征在于:所述惯性评测系统包括: 主电源监测单元，连接于所述主电源系统及辅CPU处理单元； 运动静止传感器，连接于辅CPU处理单元； 冲击检测传感器，连接于辅CPU处理单元； 陀螺仪传感器，连接于辅CPU处理单元； 自由落体传感器，连接于辅CPU处理单元； 辅CPU处理单元，连接于所述运动静止传感器、冲击检测传感器、陀螺仪传感器及主CPU控制处理单元； 自由落体高度/运动轨迹计算单元，连接于辅CPU处理单元； 运动角度/位移振动频率计算单元，连接于辅CPU处理单元； 冲击次数/冲击能量等级计算单元，连接于辅CPU处理单元。
3.根据权利要求2所述的基于惯性评测系统的X射线平板探测器，其特征在于:所述惯性评测系统还包括备电池单元。
4.根据权利要求1所述的基于惯性评测系统的X射线平板探测器，其特征在于:所述X射线传感器包括光电传感器、以及涂覆于所述光电传感器表面用于将X射线转换成可见光的闪烁材料。
【文档编号】A61B6/00GK204049663SQ201420263705
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】马扬喜, 方志强, 郁凯峰 申请人:上海奕瑞光电子科技有限公司