CT系统中的非接触式数据通信技术方案

提供了一种用于对物体成像的CT成像系统。该CT成像系统包括：固定组件；配置成相对于固定组件旋转的旋转组件；耦合到固定组件的第一导线和耦合到旋转组件的第二导线，其中第一导线和第二导线彼此靠近定位使得第一和第二导线之间的感应串扰提供用于在固定组件和旋转组件之间传送数据的非接触式通信信道。

Contactless data communication in CT system

A CT imaging system for imaging an object is provided. The CT imaging system includes: a fixed component; a rotating component configured to rotate relative to the fixed component; a first lead coupled to the fixed component and a second lead coupled to the rotating component, wherein the first lead and the second lead are positioned close to each other so that the induced crosstalk between the first and second leads provides a non-contact type for transmitting data between the fixed component and the rotating component Communication channel.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CT系统中的非接触式数据通信对相关申请的交叉引用本申请要求2017年3月24日提交的美国临时专利申请62/476,087的优先权，其全部内容和公开内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
本文描述的实施方式大体上涉及CT成像系统，并且更具体地，涉及用于CT成像系统的非接触式数据通信。在一些计算机断层摄影(CT)成像系统中，X射线源投射扇形波束，该扇形波束被准直以位于笛卡尔坐标系的X-Y平面内并且通常被称为“成像平面”。X射线束穿过被成像的物体。在被物体衰减之后，波束照射在一系列辐射探测器上。在探测器阵列处接收的衰减辐射束的强度取决于物体对X射线束的衰减。阵列的每个探测器元件产生单独的电信号，该电信号是每个探测器位置处的波束强度的测量值。分别获取来自所有探测器的强度测量值以产生透射分布图并重建物体的图像。至少一些已知的CT系统包括在固定壳体内旋转的机架。为了控制CT系统的操作，在旋转机架和固定壳体之间传送数据。例如，可以将由机架上的探测器获取的成像数据传送到计算设备以进行处理(例如，图像重建)。为了在机架和壳体之间进行通信，至少一些已知的CT系统使用光通信系统(例如，激光发射器和光接收器)。此外，至少一些已知的CT系统使用机架和壳体中的一者上的电容耦合，以及机架和壳体中的另一者上的接收器。然而，这些已知的通信系统可以是单向的，并且还可能需要相对高的容差以进行适当的操作。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种用于对物体成像的CT成像系统。CT成像系统包括：固定组件；配置成相对于固定组件旋转的旋转组件；耦合到固定组件的第一导线和耦合到旋转组件的第二导线，其中第一导线和第二导线彼此靠近定位，使得第一导线和第二导线之间的感应串扰提供用于在固定组件和旋转组件之间传送数据的非接触式通信信道。在另一方面，提供了一种用于CT成像系统中的非接触式数据通信的方法。该方法包括：将第一导线耦合到CT成像系统的固定组件；将第二导线耦合到CT成像系统的旋转组件，其中第二导线位于第一导线附近，并且其中旋转组件被配置为相对于固定组件旋转；以及使用非接触式通信信道在固定组件和旋转组件之间传送数据，其中第一导线和第二导线之间的感应串扰提供非接触式通信信道。在又一方面，提供了一种非接触式通信系统。非接触式通信系统包括第一导线和位于第一导线附近的第二导线，其中第一导线和第二导线之间的感应串扰提供用于在第一导线和第二导线之间传送数据的非接触式通信信道，并且其中正交频分复用(OFDM)用作物理层以通过非接触式通信信道传送数据。附图说明图1是示例性CT成像系统的透视图。图2是图1所示CT成像系统的示意图。图3是可以与图1-3所示CT成像系统一起使用的示例性计算设备的框图。图4是示出第一导线和第二导线之间的电磁相互作用的示意图。图5是图1所示CT成像系统的前视图。图6是图1所示CT成像系统的一部分的透视图。图7是图1所示CT成像系统的一部分的另一透视图。具体实施方式本文描述的系统和方法提供用于CT成像系统的非接触式通信系统。至少一个第一导线耦合到CT成像系统的固定组件。至少一个第二导线耦合到CT成像系统的旋转组件。第一导线和第二导线之间的感应串扰提供了非接触式通信信道，该非接触式通信信道可用于在固定组件和旋转组件之间双向地传送数据。现在参考图1和图2，示出了计算机断层摄影(CT)成像系统10。CT成像系统10示出为具有代表CT扫描仪的机架12、控制系统14和机动传送带16，机动传送带16用于将物体18(例如行李箱)定位在通过机架12限定的机架开口20中。机架12包括X射线源22，X射线源22将扇形X射线束24朝向机架12的相对侧上的探测器阵列26投射。探测器阵列26由探测器元件28形成，这些元件是辐射探测器，每个辐射探测器产生信号，该信号的幅度代表并且取决于穿过被成像的物体后的衰减的X射线束的强度。在获取X射线投影数据的螺旋扫描期间，机架12连同X射线源22和探测器阵列26在x-y平面内并围绕物体18以旋转中心旋转，同时物体18在垂直于旋转的x-y平面的z方向32移动穿过机架12。在示例性实施方式中，探测器阵列26包括多个探测器环，每个探测器环具有多个探测器元件28，探测器环具有对应于X射线源22的角度配置。机架12和X射线源22由控制系统14控制，控制系统14包括机架控制器36、X射线控制器38、数据采集系统(DAS)40、图像重建器42、传送器控制器44、计算机46、大容量存储器系统48、操作员控制台50和显示设备52。机架控制器36控制机架12的旋转速度和位置，而X射线控制器38向X射线源22提供功率和定时信号，并且数据采集系统40从探测器元件28获取模拟数据并将数据转换为数字形式以用于后续处理。图像重建器42从数据采集系统40接收数字化的X射线数据，并执行图像重建过程，该过程涉及使用螺旋重建算法过滤投影数据。计算机46与机架控制器36、X射线控制器38和传送器控制器44通信，由此控制信号从计算机46发送到控制器36、38、44，并且由计算机46从控制器36、38、44接收信息。计算机46还向数据采集系统40提供命令和操作参数，并从图像重建器42接收重建的图像数据。重建的图像数据由计算机46存储在大容量存储器系统48中，以用于后续检索。操作员通过操作员控制台50与计算机46交互，操作员控制台50可包括例如键盘和图形定点设备，以及例如在显示设备52上接收输出，例如重建图像、控制设置和其他信息。图2的各种系统元件之间的通信由箭头线表示，箭头线表示用于信号通信或机械操作的装置，这取决于所涉及的系统元件。可以通过硬连线或无线布置获得各种系统元件之间的通信。例如，如本文所述，两条导线之间的感应串扰可以用作通信信道。计算机46可以是独立计算机或网络计算机，并且可以包括各种计算机语言的指令，以用于各种计算机平台和各种操作系统。计算机46的其他示例包括具有微处理器、微控制器或其他等效处理设备的系统，所述微处理器、微控制器或其他等效处理设备能够执行计算机可读数据的命令或用于执行控制算法的程序。为了执行规定的功能和期望的处理，以及其计算(例如，执行滤波反投影、一种或多种傅立叶分析算法、本文规定的控制过程等)，计算机46可以包括但不限于一个或多个处理器、存储器、内存、一个或多个寄存器、定时、一个或多个中断、通信接口和输入/输出信号接口，以及包括前述中的至少一个的组合。例如，计算机46可以包括输入信号滤波，以实现来自通信接口的这种信号的精确采样和转换或获取。如本文所述，示例性实施方式可以由通过计算机实现的过程和用于实践那些过程的装置来实现。如本文所述，图3是可用于重建物体18的图像的计算设备300的框图。计算设备300可以实现为控制系统14的一部分，或者可以是与CT成像系统10或另一成像系统通信的单独的计算设备。计算设备300包括至少一个存储器设备310和处理器315，处理器315耦合到存储器设备310以执行指令。在一些实施方式中，可执行指令存储在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对物体成像的CT成像系统，所述CT成像系统包括：/n固定组件；/n旋转组件，配置成相对于所述固定组件旋转；/n第一导线，耦合到所述固定组件；以及/n第二导线，耦合到所述旋转组件，其中所述第一导线和所述第二导线彼此靠近定位，使得所述第一导线和第二导线之间的感应串扰提供用于在所述固定组件和所述旋转组件之间传送数据的非接触式通信信道。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 US 62/476,0871.一种用于对物体成像的CT成像系统，所述CT成像系统包括：
固定组件；
旋转组件，配置成相对于所述固定组件旋转；
第一导线，耦合到所述固定组件；以及
第二导线，耦合到所述旋转组件，其中所述第一导线和所述第二导线彼此靠近定位，使得所述第一导线和第二导线之间的感应串扰提供用于在所述固定组件和所述旋转组件之间传送数据的非接触式通信信道。


2.根据权利要求1所述的CT成像系统，其中所述固定组件包括所述CT成像系统的壳体。


3.根据权利要求1所述的CT成像系统，其中所述旋转组件包括所述CT成像系统的机架和所述CT成像系统的滑环中的一者。


4.根据权利要求1所述的CT成像系统，其中所述非接触式通信信道提供所述固定组件和所述旋转组件之间的双向通信。


5.根据权利要求1所述的CT成像系统，其中正交频分复用(OFDM)是用于通过所述非接触式通信信道传送数据的物理层。


6.根据权利要求1所述的CT成像系统，其中，为了将数据从所述固定组件传送到所述旋转组件，所述第一导线用作干扰源导线，且所述第二导线用作被干扰者导线。


7.根据权利要求1所述的CT成像系统，其中，为了将数据从所述旋转组件传送到所述固定组件，所述第一导线用作被干扰者导线，且所述第二导线用作干扰源导线。


8.权利要求1所述的CT成像系统，其中所述CT成像系统还包括：
第一支架，在第一位置耦合到所述固定组件；以及
第二支架，在围绕由所述固定组件限定的圆周与所述第一位置间隔开的第二位置耦合到所述固定组件，
其中所述第一导线包括耦合到所述第一支架的第一电线和耦合到所述第二支架的第二电线。


9.根据权利要求8所述的CT成像系统，其中所述第二位置围绕由所述固定组件限定的所述圆周与所述第一位置成180°。


10.根据权利要求8所述的CT成像系统，其中所述第二导线限定不连续。


11.根据权利要求10所述的CT成像系统，其中所述第一支架被配置为提供所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·伊哈伯，S·巴苏，
申请(专利权)人：史密斯探测公司，
类型：发明
国别省市：美国;US