內(nèi)觸發(fā)電路及適用于脈沖透視下的x射線同步方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及平板探測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種內(nèi)觸發(fā)電路及適用于脈沖透視下的X射線同步方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓發(fā)生器球管和X射線平板探測(cè)器分別作為發(fā)射源和接收面，是X射線影像系統(tǒng)的核心部件。X射線發(fā)射前平板需要做好清除暗電流等準(zhǔn)備，出線過(guò)程中平板需等待光生電荷積累避免邊曝光邊采集出現(xiàn)的偽影，曝光結(jié)束后平板需要及時(shí)采集透射圖像避免漏電流等影響，因此高壓發(fā)生器球管和X射線平板探測(cè)器的同步是X射線影像系統(tǒng)集成的首要問(wèn)題。
[0003]按照X射線出線和平板探測(cè)器采集的頻率，可分為突發(fā)式單次點(diǎn)片，連續(xù)透視和周期脈沖透視。
[0004]突發(fā)式單次點(diǎn)片被廣泛應(yīng)用于靜態(tài)平板探測(cè)器拍片，例如普通放射DR，乳腺攝影mammography，如圖1所示，其特點(diǎn)是兩次曝光之間的時(shí)間間隔不固定，且通常時(shí)間間隔大于
2s0
[0005]連續(xù)透視在傳統(tǒng)的C型臂X射線影像系統(tǒng)被應(yīng)用，如圖2所示，其特點(diǎn)是X射線持續(xù)出線(可長(zhǎng)達(dá)幾十秒)，平板探測(cè)器按照固定幀率采集，兩者無(wú)同步關(guān)系。
[0006]周期型脈沖透視，提供了高壓發(fā)生器的瞬時(shí)功率，可以提高單幀圖像質(zhì)量并減少累計(jì)劑量，在新型X射線影像系統(tǒng)大量推廣，如圖3所示，其特點(diǎn)是曝光是周期型的，并且時(shí)間間隔較短通常在20ms到Is之間，曝光結(jié)束后平板探測(cè)器進(jìn)行采集讀出。
[0007]周期型脈沖透視一X射線影像系統(tǒng)基本都采用光耦或繼電器的syncin(同步輸入)和sync out(同步輸出)物理方式連接實(shí)現(xiàn)曝光外觸發(fā)。如圖4所示為sync in物理連接方式，高壓發(fā)生器I中，第一采樣請(qǐng)求信號(hào)FrameReqJn作用于MOS管Ml，并通過(guò)限流電阻Rl輸入到平板探測(cè)器2中與電阻R2、二極管Dl、電源形成光耦OCl通斷回路，檢測(cè)到光耦OCl輸出端上升沿后平板使能信號(hào)FPD_enable起效。如圖5所示為sync in物理連接方式的工作原理，第一采樣請(qǐng)求信號(hào)FrameReq_In起效，檢測(cè)到光耦OCl輸出端上升沿后平板使能信號(hào)FPD_enable起效，在FPD_enable窗口結(jié)束后，采集動(dòng)作Accquire起效，X射線曝光信號(hào)落在FPD_enable窗口內(nèi)，F(xiàn)PD_enable窗口保持時(shí)間由軟件設(shè)置。如圖6所示為sync out物理連接方式，平板探測(cè)器2中第二采樣請(qǐng)求信號(hào)FrameReq_0ut作用于MOS管M2，MOS管M2的一端通過(guò)電阻R4連接至電源，另一端通過(guò)電阻R3連接至高壓發(fā)生器I，高壓發(fā)生器I中的光耦0C2將通斷信號(hào)轉(zhuǎn)化為高壓發(fā)生器I的電平信號(hào)，以使高壓發(fā)生器I產(chǎn)生X射線進(jìn)行曝光，同時(shí)平板探測(cè)器2開始工作，在曝光結(jié)束后采集圖像。如圖7所示為sync out物理連接方式的工作原理，第二采樣請(qǐng)求信號(hào)FrameReq_0ut起效，同時(shí)FPD_enable窗口起效，在FPD_enable窗口結(jié)束后，采集動(dòng)作Accquire起效，X射線曝光信號(hào)落在FPD_enable窗口內(nèi)，F(xiàn)ro_enable窗口保持時(shí)間由軟件設(shè)置。對(duì)于高壓發(fā)生器外部接口定義和電路不清的情況，系統(tǒng)集成無(wú)法進(jìn)行，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)外觸發(fā)。
[0008]因此，如何解決動(dòng)態(tài)平板與高壓發(fā)生器需要硬件物理連接這一局限性問(wèn)題已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)觸發(fā)電路及適用于脈沖透視下的X射線同步方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)態(tài)平板與高壓發(fā)生器連接時(shí)需要硬件物理連接的局限性問(wèn)題。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種內(nèi)觸發(fā)電路，所述內(nèi)觸發(fā)電路包括:
[0011]光信號(hào)采集模塊，用于采集X射線曝光后產(chǎn)生的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為電流；
[0012]電流轉(zhuǎn)電壓模塊，連接于所述光信號(hào)采集模塊的輸出端，用于將所述光信號(hào)采集模塊輸出的電流轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；
[0013]采樣模塊，連接于所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊的輸出端，用于對(duì)所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣；
[0014]內(nèi)觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生模塊，連接于所述采樣模塊的輸出端，將所述采樣模塊輸出的采樣信號(hào)與閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述采樣信號(hào)的幅值大于所述閾值時(shí)，所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)起效，當(dāng)所述采樣信號(hào)的幅值小于所述閾值時(shí)，所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)失效。
[0015]優(yōu)選地，所述光信號(hào)采集模塊包括多個(gè)并聯(lián)的光電二極管。
[0016]優(yōu)選地，所述電流轉(zhuǎn)電壓模塊包括跨阻放大器以及單端轉(zhuǎn)差分放大器。
[0017]優(yōu)選地，所述采樣模塊為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0018]優(yōu)選地，所述閾值為設(shè)定值或預(yù)先采集的暗場(chǎng)平均值。
[0019]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明還提供一種適用于脈沖透視下的X射線同步方法，所述適用于脈沖透視下的X射線同步方法至少包括:
[0020]對(duì)X射線曝光后產(chǎn)生的光信號(hào)檢測(cè)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，對(duì)所述電壓信號(hào)采樣，并將采樣值與閾值比較以得到內(nèi)觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)所述采樣值大于所述閾值時(shí)，所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)起效，當(dāng)所述采樣值小于所述閾值時(shí)，所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)失效；
[0021]根據(jù)所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)的幀率設(shè)定采集觸發(fā)信號(hào)，使X射線的曝光窗口落在所述采集觸發(fā)信號(hào)的窗口內(nèi)；
[0022]在未檢測(cè)到所述采集觸發(fā)信號(hào)時(shí)，平板探測(cè)器以設(shè)定頻率自采集；
[0023]若在采集的過(guò)程中檢測(cè)到所述采集觸發(fā)信號(hào)起效，則立即停止采集，等待所述采集觸發(fā)信號(hào)失效后，再?gòu)南乱粠牡谝恍虚_始采集；
[0024]若在兩次采集之間檢測(cè)到所述采集觸發(fā)信號(hào)起效，則在所述采集觸發(fā)信號(hào)失效后開始采集。
[0025]優(yōu)選地，設(shè)定所述采集觸發(fā)信號(hào)的具體方法如下:
[0026]計(jì)算所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)的幀率，根據(jù)所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)的幀率設(shè)定所述采集觸發(fā)信號(hào)的周期，初始階段所述采集觸發(fā)信號(hào)的相位與所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)一致，最早從第三幀開始在原采集觸發(fā)信號(hào)的窗口前加上前延遲，在原采集觸發(fā)信號(hào)的窗口后加上后延遲，所述采集觸發(fā)信號(hào)的下降沿觸發(fā)采集信號(hào)。
[0027]優(yōu)選地，所述前延遲及所述后延遲設(shè)定為Ims?5ms。
[0028]優(yōu)選地，所述采集觸發(fā)信號(hào)的容差不超出周期的±25%，當(dāng)超出所述采集觸發(fā)信號(hào)的容差時(shí)，當(dāng)前采集觸發(fā)信號(hào)被取消，下一采集觸發(fā)信號(hào)的相位與所述內(nèi)觸發(fā)信號(hào)重新對(duì)齊。
[0029]優(yōu)選地，所述閾值為設(shè)定值或預(yù)先采集的暗場(chǎng)平均值。
[0030]如上所述，本發(fā)明的內(nèi)觸發(fā)電路及適用于脈沖透視下的X射線同步方法，具有以下有益效果:
[0031]本發(fā)明解決了動(dòng)態(tài)平板與高壓發(fā)生器連接時(shí)需要硬件物理連接的問(wèn)題，避免了法規(guī)上硬件改動(dòng)所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，以及部分型號(hào)高壓發(fā)生器外部接口定義和電路不清而無(wú)法連接實(shí)現(xiàn)外觸發(fā)的問(wèn)題，減少了安裝，適用于不同類型的高壓發(fā)生器;同時(shí)，改善了單次觸發(fā)，依靠X射線的觸發(fā)計(jì)算幀率，設(shè)置前延遲和后延遲，保證曝光窗口落在采集觸發(fā)窗口內(nèi)，避免了超前和拖尾，適用于動(dòng)態(tài)平板升級(jí)市場(chǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的突發(fā)式單次點(diǎn)片曝光采集的原理示意圖。
[0033]圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的連續(xù)透視曝光采集的原理示意圖。
[0034]圖3顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的周期型脈沖透視曝光采集的原理示意圖。
[0035]圖4顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的syncin物理連接的示意圖。
[0036]圖5顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的syncin物理連接的工作原理示意圖。
[0037]圖6顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的syncout物理連接的示意圖。
[0038]圖7顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的syncout物理連接的工作原理示意圖。
[0039]圖8顯不為本發(fā)明的內(nèi)觸發(fā)電路不意圖。
[0040]圖9顯示為本發(fā)明的適用于脈沖透視下的X射線同步方法的流程示意圖。
[0041]圖10顯示為本發(fā)明