一种CT机架旋转部编码读码方法与流程

文档序号:13542497阅读:447来源:国知局

本发明属于数据识别;数据表示;记录载体;记录载体的处理的技术领域,特别涉及一种ct机架旋转部编码读码方法。



背景技术:

医学影像是研究借助于某种介质(如x射线、电磁场、超声波等)与人体相互作用,把人体内部组织器官结构、密度以影像方式表现出来,供诊断医师根据影像提供的信息进行判断,从而对人体健康状况进行评价的一种医学辅助方式,包括医学成像系统和医学图像处理两方面。医学影像主要包括x光成像仪器、ct仪器、正子扫描仪器(pet)、核磁共振成像仪器等。

在医学影像成像的过程中,ct机架旋转的位置和速度通常使用光电编码环来实现,医院使用ct的环境,与其他工业现场相比虽然已经很干净,但难免由于人体毛发、衣物纤维等堵塞编码器孔,造成ct故障。

在实际的使用环境中,灰尘进入ct机架的情况无法依靠人工清理等方法来事先预防,一旦发生灰尘进入机架、堵塞了光电编码环的任意一个开孔,就会造成一个编码环读码的脉冲丢失,造成相对应的角度误差,从而导致ct的定位片图像出现偏转,断层扫描图像重建出现伪影,影响医生对于ct图像的判断及对于病患的治疗。

现有技术中,对于编码孔被堵的情况,一般采用安装空气滤网等滤材,防止灰尘进入机架,然而,机架上即使安装了空气滤网,也不能防止灰尘从外罩缝隙进入,或者灰尘在内部磨损器件上产生,且在安装空气滤网等滤材的过程中,增加了物料成本,也将安装的过程复杂化。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是,现有技术中,对于编码孔被堵的情况,一般采用安装空气滤网等滤材,防止灰尘进入机架,而导致的机架上即使安装了空气滤网,也不能防止灰尘从外罩缝隙进入,或者灰尘在内部磨损器件上产生,且在安装空气滤网等滤材的过程中,增加了物料成本,也将安装的过程复杂化的问题,进而提供了一种优化的ct机架旋转部编码读码方法。

本发明所采用的技术方案是,一种ct机架旋转部编码读码方法,所述ct机架旋转部上设有光电编码器,所述光电编码器连接有0位传感器、第一传感器和第二传感器;所述读码方法包括以下步骤:

步骤1:以0位传感器为基准,分别读取第一传感器的信号通道产生的信号a和第二传感器的信号通道产生的信号b;

步骤2:判断信号a和信号b间的相位差;当相位差大于0度时,进行步骤3,当相位差等于0时,进行步骤4;

步骤3:读取获得信号a和获得信号b的时间,计算时间差t,产生读码信号triggerc=(a+t)||b,输出,结束读码;

步骤4:产生读码信号triggerc=a||b,输出,结束读码。

优选地,所述步骤3中,时间差t=l/w,其中,l为第一传感器和第二传感器对应的开孔的相位重叠距离,w为ct机架的旋转速度。

优选地,所述步骤3中,所述相位差为90°时,其中,l为第一传感器和第二传感器开孔长度的一半,w为ct机架的旋转速度。

优选地,所述步骤4中,对第一传感器和第二传感器进行校准,获取信号a和信号b间的相位补偿值toffset,得到时间补偿值toffset=toffset/w,产生读码信号triggerc=(a+toffset)||b,输出,结束读码。

本发明提供了一种优化的ct机架旋转部编码读码方法,通过读取第一传感器和第二传感器的两相信号通道,并对于两个信号间的相位差取“或”值,保证即使在灰尘堵塞一个传感器对应的开孔时,另一个传感器对应的开孔仍然能被读取并被处理,进而判断出机架旋转的位置和速度。本发明可以提高ct对环境的耐受能力,自动去除编码孔被堵塞时对机器的影响,不增加物料成本,以处理编码信号的方法增加系统的鲁棒性,即使发生编码器开孔被堵,也能产生正确的信号,使得ct的使用不受影响。

附图说明

图1为本发明中相位差大于0度时的编码信号示意图;

图2为本发明中相位差等于0度时的编码信号示意图;

其中,a和b分别为信号a和信号b,图1中的t为时间差。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述,但本发明的保护范围并不限于此。

如图所示,本发明涉及一种ct机架旋转部编码读码方法,所述ct机架旋转部上设有光电编码器,所述光电编码器连接有0位传感器、第一传感器和第二传感器;所述读码方法包括以下步骤。

步骤1:以0位传感器为基准,分别读取第一传感器的信号通道产生的信号a和第二传感器的信号通道产生的信号b。

本发明中,采用的前提是,通用的编码器读码板,除了0位传感器外,还具有第一传感器和第二传感器,第一传感器和第二传感器分别产生信号通道,通常用于产生4倍分频和判断编码条运动方向。

本发明中,在涉及ct的应用过程中,通常不需要使用4倍分频,ct机架的旋转方向也是单一的,不需要判断转向,因此,在实际的应用过程中,第一传感器和第二传感器产生的两相信号只被使用任意一相,另一相信号通常被忽略。

步骤2:判断信号a和信号b间的相位差;当相位差大于0度时,进行步骤3,当相位差等于0时,进行步骤4。

本发明中,第一传感器产生信号a,第二传感器产生信号b,信号a和b之间可能存在相位差,也可能是重叠的。

步骤3:读取获得信号a和获得信号b的时间,计算时间差t,产生读码信号triggerc=(a+t)||b,输出,结束读码。

所述步骤3中,时间差t=l/w,其中,l为第一传感器和第二传感器对应的开孔的相位重叠距离,w为ct机架的旋转速度。

所述步骤3中,所述相位差为90°时,其中,l为第一传感器和第二传感器开孔长度的一半,w为ct机架的旋转速度。

本发明中,当相位差大于0度时,读取获得信号a和获得信号b的时间,计算时间差t,此处时间差t为从第一传感器的信号通道获得信号a的时间和从第二传感器的信号通道获得信号b的时间之差,故读码信号triggerc=(a+t)||b,即读码信号是a信号延时t后,与b信号做“或”操作,即,(a+t)信号或者b信号,任意一个信号有效,都能产生读码信号,即使灰尘堵塞第一传感器或第二传感器的任一对应的开孔时,另一个传感器对应的开孔仍然能被读取,正确的读码信号仍然能够产生。

本发明中,时间差t等于第一传感器和第二传感器对应的开孔的相位重叠距离除以ct机架旋转速度,即t=l/w,此处的ct机架旋转速度可以通过数字逻辑器件自动测量得到,自动测量方法是通用方法,本领域技术人员可以自行测量。

本发明中,在实际的使用过程中,光电传感器中的第一传感器和第二传感器对应的开孔的相位差一般都设置为90°,此时,时间差t等于开孔长度的一半再除以ct机架的旋转速度,即

本发明中,相位差大于0度时,步骤3能够使用本领域技术人员通用的编码板实现读码,进而判断出机架旋转的位置和速度。

步骤4:产生读码信号triggerc=a||b,输出,结束读码。

所述步骤4中,对第一传感器和第二传感器进行校准,获取信号a和信号b间的相位补偿值toffset,得到时间补偿值toffset=toffset/w,产生读码信号triggerc=(a+toffset)||b,输出,结束读码。

本发明中,步骤3的方法存在一个误差点,由于ct机架可能存在转速误差,此误差会造成时间差t的误差,进而造成读码信号的误差,会导致ct机架位置准确度下降。

本发明中,进一步提出相位差等于0度的情况,即移动第一传感器和第二传感器相对于ct机架的位置,使得第一传感器和第二传感器对应的开孔的相位差为0度,此时第一传感器和第二传感器产生的脉冲相位完全相同,避免由于ct机架旋转速度的误差造成的干扰。

本发明中,当相位差等于0度时,产生读码信号triggerc=a||b,即可以同时利用第一传感器和第二传感器产生的信号a和b进行“或”操作,任意一个信号有效,都能产生读码信号,即使灰尘堵塞第一传感器或第二传感器的任一对应的开孔时,另一个传感器对应的开孔仍然能被读取,正确的读码信号仍然能够产生。

本发明中,当相位差等于0度时,解决了ct机架旋转误差的问题,此步骤基于整条编码带的开孔的机械尺寸是均匀的,制造误差在允许范围内。

本发明中,当开孔位置存在机械误差时,会导致产生的脉冲信号存在抖动,故需要进行校准。

本发明中,对于一根编码带来说,所有开口位置的机械误差都是固定的,故获取信号a和信号b间的相位补偿值toffset,在产生编码信号时,以相位补偿值toffset除以机架转速,得到时间补偿值toffset=toffset/w,完成校准,此时又回到信号a和信号b存在相位差的情况,产生读码信号triggerc=(a+toffset)||b,输出。

本发明中,相位补偿值toffset可以使用数字逻辑器件来自动测量、记录和读取,此为本领域技术人员容易理解的内容。

本发明中,所有的计算和数据处理过程,都可以采用任何数字处理器件实现,比如mcu,fpga,dsp或者cpu,cpld等,可以依据本领域技术人员对于技术的理解自行操作。

本发明解决了现有技术中,对于编码孔被堵的情况,一般采用安装空气滤网等滤材,防止灰尘进入机架,而导致的机架上即使安装了空气滤网,也不能防止灰尘从外罩缝隙进入,或者灰尘在内部磨损器件上产生,且在安装空气滤网等滤材的过程中,增加了物料成本,也将安装的过程复杂化的问题,通过读取第一传感器和第二传感器的两相信号通道,并对于两个信号间的相位差取“或”值,保证即使在灰尘堵塞一个传感器对应的开孔时,另一个传感器对应的开孔仍然能被读取并被处理,进而判断出机架旋转的位置和速度。本发明可以提高ct对环境的耐受能力,自动去除编码孔被堵塞时对机器的影响,不增加物料成本,以处理编码信号的方法增加系统的鲁棒性,即使发生编码器开孔被堵,也能产生正确的信号,使得ct的使用不受影响。

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