一种基于高频直流恒压控制的牙科X射线机的制作方法

本发明涉及牙科设备，特别涉及一种基于高频直流恒压控制的牙科x射线机。

背景技术：

1、医用x射线设备是临床应用比较多见的设备之一，其采用x射线作为检测诊断依据，并控制x射线用于对人体组织放射检查和放射治疗的设备，能够帮助医生判断患者具体的病情状况。

2、自从1895年11月8日德国物理学家伦琴发现了x射线后，x射线在医学上开始了越来越广泛的应用。20世纪初产生了放射学这门新学科，开始了医学诊断与治疗的新纪元。一个多世纪以来，x射线诊断技术迅速发展并广泛普及，为人类的疾病诊断和健康保健做出了巨大贡献，并且始终占据电离辐射医学应用各个分支中的最大份额。医用x射线诊断已应用到包括普通x射线诊断，数字化x射线成像(cr，dr，dsa)，x射线计算机断层扫描(x-ct)，特殊x射线诊断检查，乳腺x射线摄影，牙科x射线摄影等方面。

3、由于诊治目的不同，所组成的医用x射线设备的结构也不同，特别是牙科x射线机，因为牙齿结构的精密性对牙科x射线机要求非常严格，导致所形成的透视图质量要求更为严格。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于高频直流恒压控制的牙科x射线机，能够具有更高的透视图成像质量，并且实现对加速电压的闭环控制达到了恒压效果，减少了射线量受线路电压波动的影响时间。

2、本发明提供的一种基于高频直流恒压控制的牙科x射线机，包括：

3、电源转换模块，用于将交流电进行整流调节后为射线发射模块的两端提供高频直流的加速电压；

4、恒流电源模块，用于为射线发射模块提供灯丝加热电压和灯丝加热电流；

5、射线发射模块，用于产生x射线对用户牙齿结构进行照射；

6、射线接收模块，用于接收穿越用户牙齿结构的x射线光子信号，并转化为数字化图像；

7、中央控制模块，用于采集电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块的工作状态信息并进行分析，根据分析结果对电源转换模块、恒流电源模块、射线接收模块以及射线接收模块进行自动控制。

8、优选的，所述电源转换模块包括：

9、同步整流单元，用于将外部输入的交流电转换为直流电；

10、桥式逆变单元，用于通过桥式逆变电路将直流电变为高频交流电；

11、高频变压器，用于对高频交流电进行电压调节；

12、高倍压整流电路，用于将电压调节后的高频交流电通过固定倍数的升压以及整流工作后变为高频脉冲、高压的直流电，并为射线发射模块的两端提供加速电压。

13、优选的，所述恒流电源模块包括：

14、蓄电池充电单元，用于利用电源转换模块中经过同步整流工作后的直流电为蓄电池组进行充电工作；

15、蓄电单元，用于通过蓄电池组进行蓄电工作；

16、第一供电单元，用于通过蓄电池组直接为射线发射模块中的灯丝电路进行供电，同时为中央控制模块进行供电；

17、第二供电单元，用于在x射线机未得到外部电力输入时利用蓄电池组内所存储的电力通过电源转换模块间接为射线发射模块的两端提供加速电压。

18、优选的，所述射线发射模块包括：

19、阴极单元2，所述阴极单元上设置有钨制灯丝3，该钨制灯丝3在灯丝加热电压和灯丝加热电流的作用下释放出电子；

20、阳极单元1，所述阳极单元上设置有靶物质4；

21、所述加速电压同时作用在阴极单元2和阳极单元1，并对钨制灯丝3所释放的电子进行加速后轰击靶物质4产生x射线。

22、优选的，所述中央控制模块包括：

23、第一数据采集单元，用于采集电源转化模块的工作状态信息；

24、第二数据采集单元，用于采集恒流电源模块的工作状态信息；

25、第一控制单元，用于根据电源转化模块的工作状态信息对电源转化模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的加速电压的大小以及脉冲频率；

26、第二控制单元，用于根据恒流电源模块的工作状态信息对恒流电源模块进行闭环负反馈控制，从而调整所输出的灯丝加热电压和灯丝加热电流大小，并在x射线机未得到外部电力输入时控制恒流电源模块为射线发射模块的两端提供加速电压。

27、优选的，所述中央控制模块还包括：

28、图像采集单元，用于采集射线接收模块所生成的数字化图像；

29、图像分析单元，用于对数字化图像进行分析得到分析结果；

30、调整控制单元，用于根据分析结果确定数字化图像的识别度，并在识别度不满足识别要求时联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，从而提高所拍摄的数字化图像的识别度；

31、位置调整单元，用于根据分析结果确定x射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度，并根据照射位置以及照射角度自动对x射线机上射线发射模块以及射线接收模块的位置及角度进行自动调整；

32、融合建模单元，用于利用所拍摄的多张数字化图像为用户牙齿结构进行三维建模，得到用户牙齿结构模型。

33、优选的，所述图像分析单元执行以下操作：

34、步骤1、对数字化图像进行图像分割，得到多个分割图像；

35、步骤2、确定每一个分割图像的对比度，确定小于预设的对比度阈值的分割图像占分割图像总数的第一比值，基于预设的第一比值--数字化图像的识别度表格确定数字化图像的识别度；

36、步骤3、对满足识别要求的数字化图像进行基于牙齿结构特征库的特征分析，根据分析结果确定数字化图像中对应的多个牙齿结构特征，并进一步确定x射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；

37、步骤4、根据数字化图像的识别度、x射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度生成针对于所分析的数字化图像的分析结果。

38、优选的，所述调整控制单元执行以下操作：

39、根据分析结果确定数字化图像的识别度，并将数字化图像的识别度与预设的识别度阈值进行对比判断是否满足识别要求；

40、若不满足识别要求，则联合第一控制单元和/或第二控制单元分别对电源转化模块以及恒流电源模块进行自动控制，通过控制变量的方式分别不断调节加速电压的大小、频率、灯丝加热电压以及灯丝加热电流；

41、确定调节后的x射线机所拍摄的数字化图像的第二识别度，将第二识别度与第一识别度进行对比，并根据对比结果对所调节的工作的有效性进行正反馈，直至第二识别度满足识别要求。

42、优选的，所述位置调整单元执行以下操作：

43、根据分析结果确定数字化图像中所存在的牙齿结构特征点，并确定每一个牙齿结构特征点在数字化图像中所处位置；

44、确定数字化图像中多个牙齿结构特征点之间的相对位置关系，并进一步确定x射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度；

45、根据x射线对于用户牙齿结构的照射位置以及照射角度确定当前射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第一状态；

46、确定当前所想要达到的射线发射模块以及射线接收模块相对于用户面部的位置状态为第二状态；

47、在用户姿势保持不变的前提下，根据第一状态以及第二状态对射线发射模块以及射线接收模块的照射位置以及照射角度进行自动调整。

48、优选的，所述融合建模单元执行以下操作：

49、根据分析结果确定每一张数字化图片各自相对于用户面部的照射位置以及照射角度；

50、将多张不同照射位置以及照射角度对应的数字化图像基于迭代重建，获得待成像的用户牙齿结构模型不同位置出的多张断层图像作为图像重建结果；

51、对图像重建结果进行表明平滑处理，得到用户牙齿结构模型。

52、通过本发明取得了以下有益效果：，

53、1、通过高频直流恒压电源能够使牙科x射线机具有更高的透视图成像质量，并且实现对加速电压的闭环控制进一步达到了恒压效果，减少了射线量受线路电压波动的影响时间。

54、2、在x射线机未得到外部电力输入时利用蓄电池组内所存储的电力通过电源转换模块间接为射线发射模块的两端提供加速电压，从而在x射线机断电的情况下仍然能够具备一定的工作能力。

55、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

56、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。