螺旋CT载物架水平位置监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种螺旋CT载物架水平位置监测装置，包括：固定构件、可旋转构件和滑环构件；所述固定构件与所述滑环构件互连，所述滑环构件与所述可旋转构件互连；所述固定构件包括水平编码器、旋转编码器、电平转换电路、编码逻辑电路和电平转换电路；所述可旋转构件包括电平转换电路和解码逻辑电路。本发明专利技术通过采用可编程逻辑电路，将病床水平编码器的脉冲信号与其它脉冲信号进行编码形成串行信号，一起经过滑环发送给转子部的数据采集系统，绕过运动控制系统，让数据采集系统直接获得编码器信息，从而实现病床水平位置的实时准确上报，有助于优化重建图像，消除水平运动伪影。

【技术实现步骤摘要】
螺旋CT载物架水平位置监测装置
本专利技术涉及螺旋CT
，具体地，涉及一种螺旋CT载物架水平位置监测装置。
技术介绍
当螺旋CT每采集一组图像数据，数据采集系统需要标记对应的扫描位置信息，如旋转运动的角度信息和病床的水平位置信息，准确的位置监测是图像重建的必要条件之一。螺旋CT系统由于其数据采数系统位于旋转部分，与固定部分的运动控制系统需要通过滑环来通信。如果编码器反馈的位置信号直接传输给数据采集系统，则需要占用独立的滑环通道，这样会增加滑环的成本。由于水平运动速率较低，为了节约滑环成本，常用CAN总线或串口总线与运动控制系统的其他信息一起发送给旋转部分的数据采集系统，不为水平编码信息单独提供专门的传输通道，但这种方法存在较大延时，导致反馈的准确度降低。现有技术主要是通过PC(IPC)加运动控制卡的方式来控制和获取螺旋CT的运动状态，或者通过ARM+FPGA的方式实现(申请号为201910373970.9的专利，公开了一种外设可配置的CTPET-CT运动控制系统)。运动控制系统发出水平位置信息的方式有多种，一种是告诉系统水平运动的速度，数据采集系统DMS给每帧数据打上时间戳作为标记。这种方法的缺点在于当病床的传动链因摩擦和振动导致病床并不能保持绝对的匀速运动时，图像重建时因得不到准确的运动信息而产生运动伪影。另一种方法是，通过CAN总线或串口总线向DMS不间断地发送位置信息，DMS直接给数据打上位置标记，这种方法的缺点是这些通信信号不是实时的，处理器在收到编码器反馈位置信号后，进行运算处理然后打包，再通过接口发送出去，这个过程的延迟时间是不可控的，导致无法准确标记水平位置，最终也会影响重建出的图像质量。专利文献CN101917160A(申请号：201010278388.3)公开了一种安全检查用螺旋CT同步控制方法及系统,该方法是将旋转机构旋转一周的时间脉冲传输给水平机构,水平机构控制装置在该时间内调节水平机构的速度使之达到所需恒定速度。实现该方法的系统包括旋转机构和水平机构,水平机构包括传送带和传送齿轮,所述水平机构连接有交流伺服电机,交流伺服电机通过伺服驱动器控制；所述的旋转机构装有编码器,编码器将旋转机构旋转一周对应的脉冲传输给伺服驱动器,伺服驱动器通过伺服电机控制水平机构运动与旋转机构的旋转保持同步。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种螺旋CT载物架水平位置监测装置。根据本专利技术提供的螺旋CT载物架水平位置监测装置，包括：固定构件、可旋转构件和滑环构件；所述固定构件与所述滑环构件互连，所述滑环构件与所述可旋转构件互连；所述固定构件包括水平编码器、旋转编码器、电平转换电路、编码逻辑电路和电平转换电路；所述可旋转构件包括电平转换电路和解码逻辑电路；所述水平编码器和所述旋转编码器的输出端分别与所述电平转换电路的输入端互连；所述电平转换电路的输出端与所述编码逻辑电路的输入端互连；所述编码逻辑电路的输出端与所述电平转换电路的输入端互连；所述电平转换电路的输出端与所述滑环构件互连；所述滑环构件的输出端与所述电平转换电路的输入端互连；所述电平转换电路的输出端与所述解码逻辑电路的输入端互连。优选的，所述水平编码器和所述旋转编码器发出脉冲信号用于指示运动位移信息。优选的，所述电平转换电路对输入的脉冲信号进行电平转换，转换成能被所述编码逻辑电路的输入端识别的电平模式.优选的，所述编码逻辑电路使用可编程逻辑器件CPLD或者FPGA，对输入的水平位置脉冲信号和旋转位置脉冲信号进行采样，并将采样后的脉冲信号进行编码，编码成一路串行数据信号，再通过所述编码逻辑电路的输出端发出。优选的，所述电平转换电路将串行数据信号由单端电平模式转换成差分电平模式再从输出端发送出去。优选的，所述滑环构件将输入端的串行数据信号从输出端送出，完成从所述固定构件到所述可旋转构件之间的信号传输，再发送到所述电平转换电路。优选的，所述电平转换电路将输入的串行数据信号由差分电平模式转换成单端电平模式，转换之后的单端电平模式被所述解码逻辑电路识别。优选的，所述解码逻辑电路使用可编程逻辑器件CPLD或者FPGA，识别并接收串行数据信号并进行解码，还原出所述水平编码器和所述旋转编码器发送的脉冲信号。优选的，所述解码逻辑电路根据所述水平编码器和所述旋转编码器的脉冲数量计算出水平位置和旋转位置，在CT机进行数据采集时，记录水平位置和旋转位置信息。优选的，连续等角度地采集不同方向的CT投影数据，将采集的数据以及位置信息上传给CT的图像重建计算机进行图像重建。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术通过采用可编程逻辑电路，将病床水平编码器的脉冲信号与其它脉冲信号进行编码形成串行信号，一起经过滑环发送给转子部的数据采集系统，绕过运动控制系统，让数据采集系统直接获得编码器信息，从而实现病床水平位置的实时准确上报，有助于优化重建图像，消除水平运动伪影；2、本专利技术通过采用一对滑环通道实现旋转角度信号TickA、TickB两个脉冲信号的传输，TickA、TickB都可以用来触发探测器的采数，可使得图像view数加倍，view与view之间的时间间隔缩短，从而实现扫描图像的时间分辨率的提高；3、本专利技术通过采用水平位置和旋转位置混合编码的方式，仅输出一路串行数据信号，只需占用一对滑环通道，从而实现提高滑环通道的利用效率，节省了滑环构件的成本。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术结构示意图；图中，10-固定构件；11-水平编码器；12-旋转编码器；13-电平转换电路；14-编码逻辑电路；15-电平转换电路；20-可旋转构件；21-电平转换电路；22-解码逻辑电路；30-滑环构件。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。图1是一实施例，通过以下步骤进行工作：所述固定构件10包含的水平编码器11、旋转编码器12均通过脉冲信号指示位移运行，每移动固定距离触发一个脉冲信号，系统可以根据监测脉冲数量来判断位置信息。编码器发出的脉冲信号可以有TICKA和TICKB两组脉冲信号，通过两组脉冲触发的先后顺序可以判断运动的方向，也可以提高了位移检测的精度，本实施例中两个编码器总计四组脉冲信号。从编码器直接发出的脉冲信号一般是差分模式的电平信号，差分模式有抑制共模噪声的能力，但不能直接输入可编程逻辑器件，因此需要通过电平转换电路13转换成可以被识别的电平模式。在实施例图1中电平转换电路13可以使用RS422转TTL电平转换器，也可以使用比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋CT载物架水平位置监测装置，其特征在于，包括：/n固定构件(10)、可旋转构件(20)和滑环构件(30)；所述固定构件(10)与所述滑环构件(30)互连，所述滑环构件(30)与所述可旋转构件(20)互连；/n所述固定构件(10)包括水平编码器(11)、旋转编码器(12)、电平转换电路(13)、编码逻辑电路(14)和电平转换电路(15)；/n所述可旋转构件(20)包括电平转换电路(21)和解码逻辑电路(22)；/n所述水平编码器(11)和所述旋转编码器(12)的输出端分别与所述电平转换电路(13)的输入端互连；所述电平转换电路(13)的输出端与所述编码逻辑电路(14)的输入端互连；/n所述编码逻辑电路(14)的输出端与所述电平转换电路(15)的输入端互连；/n所述电平转换电路(15)的输出端与所述滑环构件(30)互连；/n所述滑环构件(30)的输出端与所述电平转换电路(21)的输入端互连；/n所述电平转换电路(21)的输出端与所述解码逻辑电路(22)的输入端互连。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋CT载物架水平位置监测装置，其特征在于，包括：
固定构件(10)、可旋转构件(20)和滑环构件(30)；所述固定构件(10)与所述滑环构件(30)互连，所述滑环构件(30)与所述可旋转构件(20)互连；
所述固定构件(10)包括水平编码器(11)、旋转编码器(12)、电平转换电路(13)、编码逻辑电路(14)和电平转换电路(15)；
所述可旋转构件(20)包括电平转换电路(21)和解码逻辑电路(22)；
所述水平编码器(11)和所述旋转编码器(12)的输出端分别与所述电平转换电路(13)的输入端互连；所述电平转换电路(13)的输出端与所述编码逻辑电路(14)的输入端互连；
所述编码逻辑电路(14)的输出端与所述电平转换电路(15)的输入端互连；
所述电平转换电路(15)的输出端与所述滑环构件(30)互连；
所述滑环构件(30)的输出端与所述电平转换电路(21)的输入端互连；
所述电平转换电路(21)的输出端与所述解码逻辑电路(22)的输入端互连。


2.根据权利要求1所述的螺旋CT载物架水平位置监测装置，其特征在于，所述水平编码器(11)和所述旋转编码器(12)发出脉冲信号用于指示运动位移信息。


3.根据权利要求2所述的螺旋CT载物架水平位置监测装置，其特征在于，所述电平转换电路(13)对输入的脉冲信号进行电平转换，转换成能被所述编码逻辑电路(14)的输入端识别的电平模式。


4.根据权利要求3所述的螺旋CT载物架水平位置监测装置，其特征在于，所述编码逻辑电路(14)使用可编程逻辑器件CPLD或者FPGA，对输入的水平位置脉冲信号和旋转位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈牧，孙方伟，
申请(专利权)人：山东大骋医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37