專利名稱：全角度圖像螺旋失真的自動校正裝置及校正方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術領域，特別涉及x射線產(chǎn)品的全角度圖像螺
旋失真的自動校正裝置及校正方法。
背景技術：
現(xiàn)有的醫(yī)療器械影像增強器是一種真空成像器件，由輸入屏、光電陰
極組件、電子光學聚焦系統(tǒng)和熒光屏組成，x射線影像通過輸入屏轉變成
可見光圖像，再通過光電陰極轉變成電子圖像，經(jīng)電子光學系統(tǒng)成像并加
速到輸出熒光屏上，最終轉變成可見的圖像，由CCD相機拾取后，在監(jiān)示 器上觀察，光電子在影像增強器內(nèi)部電場進行加速時受地磁場產(chǎn)生的洛侖 茲力影響，發(fā)生一定程度的偏轉，使得熒光屏上產(chǎn)生的圖像與原物體有一 定的偏差，產(chǎn)生螺旋失真。螺旋失真的程度與影像增強器的直徑有關，直 徑越大，光電子受地磁場影響越大，圖像扭曲現(xiàn)象越嚴重；而且當床體處 于不同位置時，影響增強器與地磁場的夾角不同，圖像扭曲的程度也不盡 相同，由于圖像的扭曲失真難于正確對病情的診斷，給工作帶來不便。
現(xiàn)有技術中通過多角度圖像螺旋失真的自動校正裝置及校正方法來解 決上述圖像的扭曲失真的問題.釆用六個光電開關分布在以軸為圓心的上半 圓周上,用六個光電開關檢測床體所處的不同位置(-90°、 -60°、 -30°、 0°、 30°、 60°、 90°),產(chǎn)生的七個不同的可調(diào)電壓輸出端，與影像增強器的固定 失真校正端口連接；此裝置對圖像螺旋失真起到一定的校正作用,但校正粗 糙，僅僅校正了 7個位置的失真，導致到達第二個校正點時，圖像發(fā)生跳 動。調(diào)試過程復雜費時，調(diào)試時需要工程師針對每一個校正點，往返于床 體與搡作臺之間數(shù)次，總體調(diào)試時間需要30分鐘以上。產(chǎn)品一致性差每 一個校正點的校正效果由調(diào)試工程師確定，導致產(chǎn)品之間、不同校正點的 校正效果不一致。
還有一種技術是通過在影像增強器輸入屏出加入"地磁屏蔽罩"以屏 蔽地磁場的干擾，但地磁屏蔽罩非常昂貴(目前巿場價格大約1萬元人民 幣)，增加了 X射線產(chǎn)品的制造成本。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中圖像螺旋失真的自動校正裝置及校正方法存在校正粗 糙、調(diào)試過程復雜費時等不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種全角度圖 像螺旋失真的自動校正裝置及校正方法。
本發(fā)明的設計方案是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明全角度圖像螺旋失真的自動校正裝置，包括校正板，安裝在X射線機床體上，跟隨床體同步旋轉，所述校正板上設有處理器，其信號輸 入端經(jīng)分壓電路接有角度傳感器，處理器的輸出端經(jīng)校正電壓生成電路與 影像增強器相連，處理器通過通訊接口與X射線機的圖像顯示裝置中的計 算機進行通訊連接，所述處理器中存有自動調(diào)試程序及自動校正程序，所 述計算機中存有主控制程序。
所述床體旋轉的角度范圍為-90° +90°。
所述角度傳感器的測量精度為0.1度。
本發(fā)明全角度圖像螺旋失真校正裝置的校正方法包括以下步驟 打開X射線機的圖像顯示裝置，運行計算機中的主控制程序，進入自
動調(diào)試界面，計算機運行主控制程序中的自動調(diào)試控制程序，操作者點擊
開始按鈕；
計算機通過通訊接口通知校正板進入自動調(diào)試程序；
計算機通過通訊接口通知全角度圖像螺旋失真自動校正板進入自動調(diào)
試程序；
計算機通過運行自動調(diào)試控制程序得到每幀圖像的失真度校正系數(shù)， 并存儲于校正板中的處理器的內(nèi)存中，自動調(diào)試控制程序結束；
主控制程序結束，校正板自動校正程序開始；
校正板的處理器根據(jù)當前床體所處角度在內(nèi)存中查出對應的校正系 數(shù)，通過D/A轉換器轉換成校正電壓，輸出至影像增強器的校正接口；
一次校正過程結束，回到處理器實時監(jiān)測床體角度步驟循環(huán)進行。
所述自動調(diào)試控制程序包括以下步驟
提示操作者是否進行床體在不同旋轉角度的圖像拾取序列曝光操作；
如是，則驅動床體在-90°~+90°的角度范圍內(nèi)開始旋轉，并由數(shù)字化 影像裝置對旋轉中進行的序列曝光以N。的精度進行圖像釆集，在每次曝光 操作的同時，校正板通過角度傳感器記錄床體角度信息，并通過串行通訊 接口實時發(fā)送給計算機；其中N二O.l, 0.2……30.0,最好NH.O。
圖像釆集結東后，計算機對每幀圖像進行失真度分析，得到各角度圖 像的校正系數(shù)；
將上述校正系數(shù)通過通訊接口傳輸至校正板中的處理器；
傳送完成后提示操作者是否存儲校正系數(shù)；
如存儲，則將各校正系數(shù)存儲在校正板處理器的內(nèi)存中，自動調(diào)試控 制程序結東，校正板進入自動校正程序；
如果搡作者不存儲校正系數(shù)，則計算機放棄此次校正系數(shù)，通知校正 板保留原有數(shù)據(jù)，退出自動調(diào)試程序進入自動校正程序，計算機退出自動 調(diào)試控制程序；
如果操作者不進行序列曝光操作，則退出主控制程序，結束此次搡作。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果
l.實用性強。本發(fā)明采用全角度對X射線影像進行全面校正，可以根
5據(jù)需要通過選取間隔角度確定參與失真校正的圖像數(shù)量，針對全部或部分 床體位置產(chǎn)生補償電壓給影像增強器，即實現(xiàn)了全角度圖像螺旋失真的自 動校正，也實現(xiàn)了選擇角度進行圖像螺旋失真的自動校正，更適于實踐， 便于操作，極大提高了本發(fā)明的實用性。
2. 校正精度高。本發(fā)明在全角度或參與失真校正圖像多的情況下，對于 失真的校正連續(xù)，不存在圖像跳躍現(xiàn)象，改變了現(xiàn)有技術中多角度圖像螺 旋失真自動校正時的粗糙問題；
3. 方法簡單，易操作。調(diào)試過程全自動進行，無需調(diào)試人員頻繁往返 于操作臺與床體之間；
4. 調(diào)試時間大大縮短，全程不超過15分鐘；
5. 產(chǎn)品一致性好，成本低。采用本發(fā)明裝置及方法對不同的X射線機 進行圖像校正，效果一致，且成本低廉；
圖l為本發(fā)明全角度圖像螺旋失真的自動校正裝置結構框圖2為本發(fā)明裝置中校正板的結構框圖3為本發(fā)明方主控制程序流程圖4為本發(fā)明方法自動調(diào)試控制程序流程圖。
具體實施例方式
實施例1
如圖1、 2所示，本發(fā)明裝置包括全角度圖像螺旋失真自動校正板(以 下簡稱校正板)，安裝于X射線機影像系統(tǒng)內(nèi)或距離影像系統(tǒng)較近、可與床 體一起做旋轉運動的位置(本實施例中安裝在X射線機床體上，跟隨床體 同步旋轉)，所述校正板上設有處理器(本實施例釆用CPU),其信號輸入 端經(jīng)分壓電路接有角度傳感器(本實施例中角度傳感器設于校正板的中心 位置)，處理器的輸出端經(jīng)校正電壓生成電路與影像增強器的固定失真校正 端口相連，處理器通過通訊接口與X射線機的圖像顯示裝置中的計算機進 行通訊連接，所述處理器中存有自動調(diào)試程序及自動校正程序，所述計算 機中存有主控制程序。
本發(fā)明裝置針對全部的床體位置，產(chǎn)生一個補償電壓輸出給影像增強器 的固定失真校正端口，在其內(nèi)部產(chǎn)生一個附加電場，對運動的光電子產(chǎn)生 作用力，抵消光電子所受洛侖茲力，校正電子的偏轉，從而實現(xiàn)全角度自 動校正圖像的螺旋失真。
上述X射線機的床體的旋轉角度范圍為-90。 +90。；本發(fā)明裝置釆用測量 精度為0.1度的角度傳感器，在進行曝光搡作時最多可以產(chǎn)生1801個不同 角度輸出的圖像。本實施例中取N-l.O，即床體旋轉角度每隔1.0°選取一 個曝光圖像參與失真校正，共產(chǎn)生181個可調(diào)電壓分別對181個位置的失 真圖像進行校正。
如圖3所示，本發(fā)明裝置與影像增強器正確連接后，釆用以下步驟進行自動校正操作
打開X射線機的圖像顯示裝置，運行計算機中的主控制程序，進入自 動調(diào)試界面，計算機運行主控制程序中的自動調(diào)試控制程序，操作者點擊 開始按鈕；
計算機通過通訊接口通知校正板進入自動調(diào)試程序；
計算機通過通訊接口通知全角度圖像螺旋失真自動校正板進入自動調(diào)
試程序；
計算機通過運行自動調(diào)試控制程序得到每幀圖像的失真度校正系數(shù)， 并存儲于校正板中的處理器的內(nèi)存中，自動調(diào)試控制程序結東；
主控制程序結束，校正板自動校正程序開始，從此校正板不受主控制 程序的控制；
校正板的處理器根據(jù)當前床體所處角度在內(nèi)存中查出對應的校正系 數(shù)，通過D/A轉換器轉換成校正電壓，輸出至影像增強器的校正接口； 一次校正過程結束，回到處理實時監(jiān)測床體角度步驟循環(huán)進行。 如圖4所示，所述自動調(diào)試控制程序包括以下步驟 提示操作者是否進行床體在不同旋轉角度的圖像拾取序列曝光操作； 如是，則驅動床體在-90° +90°的角度范圍內(nèi)開始旋轉，并由數(shù)字化 影像裝置對旋轉中進行的序列曝光以N。的精度進行圖像釆集，其中N為 0.1, 0.2……30.0,本實施例中N-l.O，即針對-90° +90°的全角度以1度的 精度進行失真校正，在每次曝光操作的同時，校正板通過角度傳感器記錄
床體角度信息，并通過串行通訊接口實時發(fā)送給計算機；
圖像采集結東后，計算機對每幀圖像進行失真度分析，得到各角度圖
像的校正系數(shù)；
將上述校正系數(shù)通過通訊接口傳輸至校正板中的處理器； 傳送完成后提示操作者是否存儲校正系數(shù)；
如存儲，則將各校正系數(shù)存儲在校正板處理器的內(nèi)存中，自動調(diào)試控 制程序結束，校正板進入自動校正程序；如果操作者不存儲校正系數(shù)，則 計算機放棄此次校正系數(shù)，通知校正板保留原有數(shù)據(jù)，退出自動調(diào)試程序 進入自動校正程序，計算機退出自動調(diào)試控制程序；
如果操作者不進行序列曝光操作，則退出主控制程序，結束此次操作。
校正板中的處理器通過自動校正程序實時監(jiān)測床體所處角度對照校正 系數(shù)轉換成校正電壓傳送給影像增強器，影像增強器根據(jù)校正電壓校正由 于地磁場造成的圖像失真，影像增強器經(jīng)校正后的輸出信號通過數(shù)字化影 像裝置傳輸至X射線機的圖像顯示裝置中的計算機。
實施例2
與實施例1的不同之處在于在曝光操作時取N-10.0,即床體旋轉角 度每隔10.0。選取一個曝光圖像參與失真校正，共產(chǎn)生19個可調(diào)電壓分別 對19個位置的失真圖像進行校正。
7實施例3
與實施例1的不同之處在于在曝光操作時取N:0.5,即床體旋轉角 度每隔0.5 。選取一個曝光圖像參與失真校正，共產(chǎn)生361個可調(diào)電壓分別 對361個位置的失真圖像進行校正。
實施例4
與實施例1的不同之處在于在曝光操作時取N-22.5,即床體旋轉角 度每隔22.5 °選取一個曝光圖像參與失真校正，共產(chǎn)生9個可調(diào)電壓分別對 9個位置的失真圖像進行校正。
實踐表明，N的取值越小，選取的圖像就越多，即參與失真校正的圖 像越多，校正效果也就越好。
本發(fā)明裝置及方法不僅可以實現(xiàn)全角度進行圖像螺旋失真的自動校 正，也可以實現(xiàn)選擇角度進行圖像螺旋失真的自動校正。
8
權利要求
1. 一種全角度圖像螺旋失真的自動校正裝置，包括校正板，安裝在X射線機床體上，跟隨床體同步旋轉，其特征在于所述校正板上設有處理器，其信號輸入端經(jīng)分壓電路接有角度傳感器，處理器的輸出端經(jīng)校正電壓生成電路與影像增強器相連，處理器通過通訊接口與X射線機的圖像顯示裝置中的計算機進行通訊連接，所述處理器中存有自動調(diào)試程序及自動校正程序，所述計算機中存有主控制程序。
2. 按權利要求1所述的全角度圖像螺旋失真的自動校正裝置，其特征在 于所述床體旋轉的角度范圍為-90° +90°。
3. 按權利要求l所述的全角度圖像螺旋失真的自動校正裝置，其特征 在于所述角度傳感器的測量精度為0.1度。
4. 一種全角度圖像螺旋失真校正裝置的校正方法，其特征在于包括以下 步驟打開X射線機的圖像顯示裝置，運行計算機中的主控制程序，進入自 動調(diào)試界面，計算機運行主控制程序中的自動調(diào)試控制程序，操作者點擊 開始按鈕；計算機通過通訊接口通知校正板進入自動調(diào)試程序； 計算機通過通訊接口通知全角度圖像螺旋失真自動校正板進入自動調(diào) 試程序；計算機通過運行自動調(diào)試控制程序得到每幀圖像的失真度校正系數(shù)， 并存儲于校正板中的處理器的內(nèi)存中，自動調(diào)試控制程序結束；主控制程序結東，校正板自動校正程序開始；校正板的處理器根據(jù)當前床體所處角度在內(nèi)存中查出對應的校正系 數(shù)，通過D/A轉換器轉換成校正電壓，輸出至影像增強器的校正接口；一次校正過程結東，回到處理器實時監(jiān)測床體角度步驟循環(huán)進行。
5. 按權利要求4所述的全角度圖像螺旋失真的自動校正方法，其特征在 于所述自動調(diào)試控制程序包括以下步驟提示操作者是否進行床體在不同旋轉角度的圖像拾取序列曝光操作；如是，則驅動床體在-90° +90°的角度范圍內(nèi)開始旋轉，并由數(shù)字化 影像裝置對旋轉中進行的序列曝光以N°的精度進行圖像釆集，在每次曝光 操作的同時，校正板通過角度傳感器記錄床體角度信息，并通過串行通訊接口實時發(fā)送給計算機.圖像釆集結束后，'計算機對每幀圖像進行失真度分析，得到各角度圖 像的校正系數(shù)；將上述校正系數(shù)通過通訊接口傳輸至校正板中的處理器； 傳送完成后提示操作者是否存儲校正系數(shù)；如存儲，則將各校正系數(shù)存儲在校正板處理器的內(nèi)存中，自動調(diào)試控 制程序結東，校正板進入自動校正程序。
6. 按權利要求5所述的全角度圖像螺旋失真的自動校正方法，其特征在于N=0.1, 0.2......30.0。
7. 按權利要求6所述的全角度圖像螺旋失真的自動校正方法，其特征 在于N = 0.5、 1.0、 10.0或22.5。
8. 按權利要求5所述的全角度圖像螺旋失真的自動校正方法，其特征 在于如果操作者不存儲校正系數(shù)，則計算機放棄此次校正系數(shù)，通知校 正板保留原有數(shù)據(jù)，退出自動調(diào)試程序進入自動校正程序，計算機退出自 動調(diào)試控制程序。
9. 按權利要求5所述的全角度圖像螺旋失真的自動校正方法，其特征 在于如果操作者不進行序列曝光操作，則退出主控制程序，結東此次操 作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全角度圖像螺旋失真的自動校正裝置，包括校正板，安裝在X射線機床體上，跟隨床體同步旋轉，所述校正板上設有處理器，其信號輸入端經(jīng)分壓電路接有角度傳感器，處理器的輸出端經(jīng)校正電壓生成電路與影像增強器相連，處理器通過通訊接口與X射線機的圖像顯示裝置中的計算機進行通訊連接，所述處理器中存有自動調(diào)試程序及自動校正程序，所述計算機中存有主控制程序。本發(fā)明實現(xiàn)了全角度自動校正圖像的螺旋失真，針對全部床體位置產(chǎn)生補償電壓給影像增強器，對于失真的校正連續(xù)，不存在圖像跳躍現(xiàn)象，改變了現(xiàn)有技術中多角度圖像螺旋失真自動校正時的粗糙問題，方法簡單，易操作，調(diào)試時間大大縮短，失真校正精度高，產(chǎn)品一致性好，成本低。
文檔編號H04N1/387GK101465941SQ20071015904
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權日2007年12月19日
發(fā)明者柏 劉, 楊東生, 杰 牛 申請人:東軟飛利浦醫(yī)療設備系統(tǒng)有限責任公司