本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種探測器縱向自動追蹤球管焦點(diǎn)射線成像的方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)分為采用自動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)和采用手動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)。其中，采用手動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)成本較低，因此應(yīng)用廣泛。然而現(xiàn)有的采用手動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)無法自動追蹤數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線從而自動移動探測器，此時需要操作人員手動移動探測器，使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)，數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)方能獲得需要的圖像。由于通常情況下探測器設(shè)置于探測平臺的底部，因此手動移動探測器使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)并不是一件容易的事。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決采用手動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)無法自動追蹤數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線從而自動縱向移動探測器，使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)的技術(shù)問題；本發(fā)明提供了一種探測器縱向自動追蹤球管焦點(diǎn)射線成像的方法，包括如下步驟：
S01，數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)獲取數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的焦點(diǎn)到探測器的垂直距離和數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的偏轉(zhuǎn)角；
S02，獲得與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的手動限束器的限束器開口半角；
S03，獲得與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的X射線在探測器上視場投影中心與球管焦點(diǎn)投影的偏心距；
S04，數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)獲取數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的球管焦點(diǎn)的縱向位置和數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的探測器移動前探測器中心的縱向位置；
S05，獲得為了使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)探測器在縱向方向上進(jìn)行移動所需的移動值；
S06，數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)根據(jù)獲得的為了使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)探測器在縱向方向上進(jìn)行移動所需的移動值，移動數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的探測器至相應(yīng)位置。
本發(fā)明的探測器縱向自動追蹤球管焦點(diǎn)射線成像的方法，可以實現(xiàn)采用手動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)自動追蹤數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的X射線，自動縱向移動數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的探測器，使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的X射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)從而成像。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的探測器縱向自動追蹤球管焦點(diǎn)射線成像的方法流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的探測器縱向自動追蹤球管焦點(diǎn)射線成像的方法。
現(xiàn)有的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)包括球管、限束器、給球管供電的高壓發(fā)生器、探測器、圖像采集工作站和電源分配單元，球管發(fā)射出的X射線經(jīng)限束器限束后照射在需要成像的物體上，需要成像的物體通常放置于探測平臺上，探測器設(shè)置于探測平臺的底部，照射在需要成像的物體上的X射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)，探測器將X射線光子信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳輸至圖像采集工作站，圖像采集工作站進(jìn)行一定的圖像處理后成像。
其中，限束器分為自動限束器和手動限束器。采用手動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)無法自動追蹤數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線從而自動移動探測器，因此需要操作人員手動移動探測器，使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)。
為了使采用手動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)自動追蹤數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線從而自動縱向移動探測器，使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)，本發(fā)明提供了一種探測器縱向自動追蹤球管焦點(diǎn)射線成像的方法，如圖1所示，包括如下步驟：
S01，數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)獲取數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的焦點(diǎn)到探測器的垂直距離和數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的偏轉(zhuǎn)角；
S02，獲得與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的手動限束器的限束器開口半角；
所述預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值小于或者等于探測器的縱向最大有效尺寸。數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)可以預(yù)先設(shè)定多個不同的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值。當(dāng)數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定有多個不同的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值時，在實際應(yīng)用中，需要從預(yù)先設(shè)定的多個不同的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值里選擇一個。
S03，獲得與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的X射線在探測器上視場投影中心與球管焦點(diǎn)投影的偏心距；
S04，數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)獲取數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的球管焦點(diǎn)的縱向位置和數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的探測器移動前探測器中心的縱向位置；
S05，獲得為了使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)探測器在縱向方向上進(jìn)行移動所需的移動值；
S06，數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)根據(jù)獲得的為了使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)探測器在縱向方向上進(jìn)行移動所需的移動值，移動數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的探測器至相應(yīng)位置。
現(xiàn)有的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)，無論是采用自動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)，還是采用手動限束器建立的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)，均能通過相應(yīng)的傳感器獲取數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的焦點(diǎn)到探測器的垂直距離、數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的偏轉(zhuǎn)角、數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的球管焦點(diǎn)的縱向位置和數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的探測器移動前探測器中心的縱向位置。
所述獲得與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的手動限束器的限束器開口半角的具體方法為：
FOV＝SIDz·[tgΦt-tg(Φt-Ψ)]+SIDz·[tg(Φt+ψ)-tgΦt)]，
其中，F(xiàn)OV是預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值；SIDz是數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的焦點(diǎn)到探測器的垂直距離；Φt是數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的偏轉(zhuǎn)角；Ψ是與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的手動限束器的限束器開口半角。
所述獲得與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的X射線在探測器上視場投影中心與球管焦點(diǎn)投影的偏心距的具體方法為：
其中，SIDz是數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的焦點(diǎn)到探測器的垂直距離；Φt是數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的偏轉(zhuǎn)角；Ψ是與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的手動限束器的限束器開口半角；e是與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的X射線在探測器上視場投影中心與球管焦點(diǎn)投影的偏心距。
所述獲得為了使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)探測器在縱向方向上進(jìn)行移動所需的移動值的具體方法為：
Xd＝Xt+SIDz·tgΦt-X1-e；
其中，Xt是數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的球管焦點(diǎn)的縱向位置；SIDz是數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的焦點(diǎn)到探測器的垂直距離；Φt是數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管的偏轉(zhuǎn)角；X1是數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的探測器移動前探測器中心的縱向位置；e是與預(yù)先設(shè)定的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)出的X射線在探測器的投影視場縱向方向值對應(yīng)的數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的X射線在探測器上視場投影中心與球管焦點(diǎn)投影的偏心距；Xd是為了使數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)的球管發(fā)射出的射線落入探測器的有效探測范圍內(nèi)探測器在縱向方向上進(jìn)行移動所需的移動值。Xd為正時表示向右移動探測器，Xd為負(fù)時表示向左移動探測器。