床板运动控制方法、系统、ct扫描系统及存储介质
技术领域
1.本发明涉及医疗器械的误差补偿技术领域,尤其是涉及一种床板运动控制方法、系统、ct扫描系统及存储介质。
背景技术:2.ct(computed tomography),即电子计算机断层扫描,它是利用精确准直的x线束、γ射线、超声波等,与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描,具有扫描时间快,图像清晰等特点,可用于多种疾病的检查。螺旋扫描是ct扫描技术之一,由于扫描轨迹呈螺旋线,故称螺旋扫描,又称体积或容积扫描。参见图1,图1为ct扫描系统的扫描成像的扫描过程原理示意图。ct扫描系统包括机架300、床板100、床板支撑装置200、x线球线管(图中未标示)、探测器(图中未标示)和成像装置(图中未标示)。从图1中可以看出,床板100设置在床板支撑装置200上,且能够在床板支撑装置200上水平移动和水平升降,机架300能够旋转扫描。在扫描过程中,x线球管围绕机架300连续旋转曝光,在曝光同时床板100同步匀速运动,探测器同时采集数据,成像装置根据采集的数据生成扫描图像。整个扫描过程,床板100运动的精度将直接影响扫描成像的质量。
3.参见图2,图2为现有技术中床板运动控制系统原理示意图。从图2可以看出,驱动指令通过驱动器驱动电机带动床板100运动,电机进行位置反馈。在实际应用过程中,由于几何误差的存在,其反馈系统可能无法有效测得自身的变化,从而影响扫描成像的质量。所谓几何误差来自于机械部件设计的缺陷、加工精度的限制以及装配过程中的装配误差等几个方面,使得实际中的几何参数与理想参数存在误差。在机械系统运动中,几何误差带来几何的形变,将导致运动中定位位置与理想位置存在偏差,特别是在多轴系统中,其误差经过耦合后,将变得更大。另外由于机械几何的形变是自身的变化,其反馈系统可能无法有效测得自身的变化。以水平方向为例,运动指令的期望移动距离为10cm,反馈系统反馈的移动距离也为10cm,由于几何误差的存在,床板100实际移动的距离可能大于或小于10cm,比如10.2cm或9.9cm。
4.如何提供一种床板运动控制方法,通过测量和补偿几何误差,以提高床板运动控制精度,从而提高扫描成像质量,日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
5.需要说明的是,公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素:6.本发明的目的在于,针对现有技术中存在的上述缺陷,提供一种床板运动控制方法、系统、ct扫描系统及存储介质,通过对几何误差的测量与补偿,以达到提高ct病床运动控制精度的目的,从而提高扫描成像质量。
7.为实现上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种床板运动控制方法,包
括以下步骤:
8.使用第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据;其中,所述采样数据包括测量值和所述第一运动指令的期望值;
9.根据所述测量值和所述期望值,建立误差补偿模型;
10.根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令;并根据所述第三运动指令,驱动所述床板移动至目标位置。
11.可选地,在所述控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据之前,还包括:
12.确定所述采样起始位置和所述采样终止位置,得到所述床板的采样行程;
13.将所述采样行程划分为若干个子采样行程,并将每一个所述子采样行程的起始位置/终止位置作为所述采样点。
14.可选地,所述床板运动控制方法用于医学成像系统,所述医学成像系统包括扫描装置和检查床,所述扫描装置包括机架和扫描组件,所述检查床包括床板支撑装置以及设置在其上的所述床板;其中,所述床板沿第一方向延伸、且能够沿所述第一方向相对于所述床板支撑装置往返运动;沿所述第一方向,所述机架靠近床板头端设置;
15.所述确定所述采样起始位置和所述采样终止位置的方法,包括:沿所述第一方向,执行以下步骤:
16.控制所述床板相对于所述床板支撑装置无位移,将所述床板头端所在的位置作为所述采样起始位置/所述采样终止位置;
17.控制所述床板向所述机架移动,直至所述床板相对于所述床板支撑装置达到最大位移,将所述床板头端所在的位置作为所述采样终止位置/所述采样起始位置。
18.可选地,所述控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据的方法,包括:
19.控制所述床板在所述采样起始位置/所述采样终止位置和所述终止位置/所述起始位置之间往返j次;j≥1,j为整数。
20.可选地,所述控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据的方法,还包括:
21.在所述床板无负载、环境温湿度符合预设测量温湿度阈值,使用所述第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动。
22.可选地,所述根据所述期望值和所述测量值,建立误差补偿模型的方法,包括:
23.根据所述期望值和所述测量值,计算得到所述误差模型的误差样本数据;
24.对所述误差样本数据进行插值运算,得到所述误差补偿模型。
25.可选地,所述根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令的方法,包括:
26.使用所述第二运动指令,初始化所述第三运动指令;
27.根据所述第二运动指令的期望值和所述误差补偿模型,计算得到补偿值;
28.根据所述补偿值,对所述第三运动指令的期望值进行补偿,得到所述第三运动指令的期望值。
29.为了实现上述目的,本发明还提供了一种床板运动控制系统,所述床板运动控制系统包括:
30.采样装置,被配置为使用第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据;其中,所述采样数据包括测量值和所述第一运动指令的期望值;
31.误差补偿模型构建装置,被配置为根据所述测量值和所述期望值,建立误差补偿模型;
32.床板运动控制装置,被配置为根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令;并根据所述第三运动指令,驱动所述床板移动至目标位置。
33.为了实现上述目的,本发明还提供了一种ct扫描系统,所述ct扫描系统包括检查床、ct装置和床板运动控制系统,所述检查床包括床板支撑装置以及设置在其上的床板;
34.所述床板,被配置为用于承载待扫描对象,所述床板沿第一方向延伸、且能够沿所述第一方向相对于所述床板支撑装置往返运动;
35.在扫描开始前,所述床板运动控制系统,被配置为使用第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据;其中,所述采样数据包括测量值和所述第一运动指令的期望值;还用于根据所述测量值和所述期望值,建立误差补偿模型;
36.在扫描过程中,所述床板运动控制系统,被配置为根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令;并根据所述第三运动指令,驱动所述床板移动至目标位置,以使得所述ct装置生成所述待扫描对象的ct图像。
37.为了实现上述目的,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述任一项所述的床板运动控制方法。
38.与现有技术相比,本发明提供的床板运动控制方法、系统、ct扫描系统及存储介质,具有以下有益效果:
39.本发明提供的床板运动控制方法,包括以下步骤:使用第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据;其中,所述采样数据包括测量值和所述第一运动指令的期望值;根据所述测量值和所述期望值,建立误差补偿模型;根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令;并根据所述第三运动指令,驱动所述床板移动至目标位置。如此配置,通过实际测量数据,建立误差补偿模型,实现了对几何误差的测量;通过将误差模型加入到控制系统中,减小甚至消除了机械系统中的几何误差,从而提高了运动控制的精度,能够显著提高成像质量。
40.进一步地,本发明提供的床板运动控制方法,在所述控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据之前,还包括:确定所述采样起始位置和所述采样终止位置,得到所述床板的采样行程;将所述采样行程划分为若干个子采样行程,并将每一个所述子采样行程的起始位置/终止位置作为所述采样点。如此配置,通过采样点的合理设置,能够降低采样点选取的随机性,从而提高误差补偿模型采样数据的广泛性和合理性,从而提高误差补偿模型的补偿精度。
41.综上,本发明提供的床板运动控制方法、系统、ct扫描系统及存储介质,针对ct扫
描系统中存在的病床系统存在的几何误差,不仅能够提供床板的运动控制精度,从而提高成像质量,而且控制简单,易于实施。
附图说明
42.图1为ct扫描系统的扫描成像的扫描过程原理示意图;
43.图2为现有技术中床板运动控制系统原理示意图;
44.图3为本发明提供的床板运动控制方法原理示意图;
45.图4为本发明一实施例提供的床板运动控制方法流程示意图;
46.图5为本发明一实施例提供的床板运动控制方法采用激光干涉仪测量ct病床几何误差起始位置的示意图;
47.图6为本发明一实施例提供的床板运动控制方法采用激光干涉仪测量ct病床几何误差终止位置的示意图;
48.图7为本发明一实施例提供的床板运动控制方法的运动轨迹示意图;
49.图8为本发明一实施例提供的床板运动控制系统的结构示意图;
50.其中,附图标记说明如下:
51.100
‑
床板、110
‑
床板头端、120
‑
床板尾端、200
‑
床板支撑装置、300
‑
机架、400
‑
测量镜、500
‑
激光发射头;
52.610
‑
采样装置、620
‑
误差补偿模型构建装置、630
‑
床板运动控制装置。
具体实施方式
53.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图对本发明提出的床板运动控制方法、系统、ct扫描系统及存储介质作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当了解,说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构,并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
54.在适当情况下,如此使用的这些术语可替换。类似的,如果本文所述的方法包括一系列步骤,且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序,且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
55.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
56.在具体介绍本发明提供的床板运动控制方法之前,先对本发明提供的床板运动控制方法的基本原理予以说明。
57.如前所述,本发明的发明人经研究发现,以ct扫描系统的床板为例,虽然位置反馈系统反馈的床板的位置信息与运动指令的期望值的位置信息相同,但实际上由于几何误差的存在,床板实际的位置信息可能与期望值有一定的偏差。针对这种情况,本发明的发明人提出了一种床板运动控制方法,参见图3,图3为本发明提供的床板运动控制方法的原理示意图。从图3可以看出,本发明提供的床板运动控制方法,在控制床板运动的过程中,通过在运动指令上施加误差补偿模型,对所述运动指令上的期望值进行补偿,从而消除几何误差,提高床板运动控制精度。基于该基本原理,本发明的发明人经过不断深入的调查研究和大量的实践,创造性地提出了一种建立所述误差补偿模型的方法,并通过所述误差补偿模型对床板运动进行控制,以提高床板运动控制的精度。本领域的技术人员可以理解地,ct病床系统中,如图1所示,床板的运动主要有垂直方向和水平方向两个方向的运动,而通常情况下,垂直方向是不动的。因此,本发明本着便于理解和描述以及应用最为广泛之目的,着重以对水平运动结构的几何误差进行补偿为例进行说明,事实上,本领域的技术人员可以理解地,本发明提供的床板运动控制方法,并不局限于对水平运动结构的几何误差进行补偿,垂直方向上亦同样适用,由于基本原理相同,在本文中不再一一赘述。进一步地,虽然本发明以ct扫描系统的床板为例进行说明,但本发明提供的床板运动控制方法,并不局限于ct扫描系统,其他具有床板的医疗设备比如mri成像系统也同样适用该方法,不再一一举例说明。
58.以下对本发明提供的床板运动控制方法予以说明。
59.参见图4,图4为本发明一实施例提供的床板运动控制方法流程示意图。从图4可以看出,本实例提供的床板运动控制方法,包括以下步骤:
60.s1:使用第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据;其中,所述采样数据包括测量值和所述第一运动指令的期望值。
61.s2:根据所述测量值和所述期望值,建立误差补偿模型;
62.s3:根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令;并根据所述第三运动指令,驱动所述床板移动至目标位置。
63.特别地,所述第一运动指令的目的在于获取采样数据,从而建立误差补偿模型,以获取机械系统中的几何误差,即所述第一运动指令床包括根据采样设计需要而确定的床板位置(采样点的位置)信息;所述第二运动指令包括根据扫描指标需要而确定的床板位置(待扫描点的位置)信息;所述第三运动指令包括根据所述误差补偿模型调整之后的床板位置(在实际执行扫描任务时,扫描点的位置)信息。如此配置,本发明提供的床板运动控制方法,通过实际测量数据,建立误差补偿模型,实现了对几何误差的测量,克服了反馈系统无法发现几何误差的缺陷;通过将误差模型加入到控制系统中,减小甚至消除了机械系统中的几何误差,从而提高了运动控制的精度,能够显著提高成像质量。
64.优选地,在其中一种示例性实施方式中,在步骤s2之前,还包括:
65.确定所述采样起始位置和所述采样终止位置,得到所述床板的采样行程;
66.将所述采样行程划分为若干个子采样行程,并将每一个所述子采样行程的起始位置/终止位置作为所述采样点。
67.如此配置,本发明提供的床板运动控制方法,通过采样点的合理设置,能够降低采
样点选取的随机性,从而提高误差补偿模型采样数据的广泛性和合理性,从而提高误差补偿模型的补偿精度。
68.如前所述,本发明提供的床板运动控制方法应用于医学成像系统,所述医学成像系统包括扫描装置(成像装置)和检查床,所述扫描装置包括机架和扫描组件,所述检查床包括床板支撑装置以及设置在其上的所述床板。所述医学成像系统包括但不限于ct扫描系统、mri成像系统、、x光成像系统等。,以下仅以所述床板运动控制方法用于ct扫描系统为例进行说明,对于在其他医学成像系统上的应用可以据此举一反三,不一一赘述。
69.具体地,参见图5和图6,其中,图5为本发明一实施例提供的床板运动控制方法采用激光干涉仪测量ct病床几何误差起始位置的示意图,图6为本发明一实施例提供的床板运动控制方法采用激光干涉仪测量ct病床几何误差终止位置的示意图。从图5和图6可以看出,所述ct扫描系统包括ct装置(图中未示出)和检查床,所述ct装置包括机架300和扫描组件(图中未标示),所述检查床包括床板支撑装置200以及设置在其上的所述床板100;其中,所述床板100沿第一方向延伸、且能够沿所述第一方向相对于所述床板支撑装置200往返运动;沿所述第一方向,所述机架300靠近床板头端110设置。在本实施例中,所述第一方向即为水平方向。
70.所述确定所述采样起始位置和所述采样终止位置的方法,包括:沿所述第一方向,执行以下步骤:
71.控制所述床板100相对于所述床板支撑装置110无位移,将所述床板头端110所在的位置作为所述采样起始位置/所述采样终止位置。请参见图5,图5中床头头端110所在的位置作为采样起始位置示例。
72.控制所述床板向所述机架移动,直至所述床板相对于所述床板支撑装置达到最大位移,将所述床板头端所在的位置作为所述采样终止位置。请参见图6,图6中床头头端110所在的位置作为采样终止位置示例。
73.本领域的技术人员可以理解地,所述采样起始位置和所述采样终止位置是相对存在的,若图5中床头头端110所在的位置作为采样终止位置,与之对应,则图6中床头头端110所在的位置作为采样起始位置。进一步地,所述采样起始位置和所述采样终止位置是为了确定所述床板的采样行程,本发明对所述采样起始位置和所述采样终止位置并不作任何限定,以上以所述床板100运动的最大行程作为采样行程仅是较佳实施方式的描述,在其他的实施方式中,也可以根据实际工况需要,合理选择所述采样起始位置和所述采样终止位置。
74.进一步地,在所述将所述采样行程划分为若干个子采样行程,并将每一个所述子采样行程的起始位置/终止位置作为所述采样点之前,还包括:设置一测量装置,用于获取所述测量值。
75.具体地,继续参见图5或图6,在其中一种优选实施方式中,所述测量装置包括测量镜400和激光发射头500;所述测量装置的设置方法,包括:
76.将所述测量镜400靠近床板尾端120固定设置在所述床板100上;
77.将所述激光发射头500靠近所述床板尾端120设置,且所述激光发射头500相对于所述床板支撑装置200的位置固定不变。
78.如此配置,所述测量镜400能够随着所述床板100移动,而所述激光发射头500的位置固定不变,通过所述激光发射头500和所述测量镜400之间的光路能够切实反映所述床板
100的移动位置,从而能够获较高精度的测量值。而且所述测量镜400和所述激光发射头500重量轻、体积小、操作简单、速度快而准确。本领域的技术人员可以理解地,在实际应用中,也可以采用其他的测量方法来获取所述测量值,包括但不限于电磁波测距、直接量距工具等,不再逐一说明。
79.优选地,在其中一种示范性实施方式中,按照预设采样点划分规则,将所述采样行程划分为若干个子采样行程的方法,包括:
80.将所述采样行程平均划分为i个子采样行程,i≥2,i为整数。
81.如此配置,本发明提供的床板控制方法,采样点的获取方法简单,且易于实施。
82.优选地,在其中一种示例性实施方式中,步骤s1中,所述控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据的方法,包括:
83.沿单一方向,控制所述床板100从所述采样起始位置/所述采样终止位置移动至所述终止位置/所述起始位置j次;或控制所述床板100在所述采样起始位置/所述采样终止位置和所述终止位置/所述起始位置之间往返j次;j≥1,j为整数。
84.具体地,请参见图7,图7为本发明一实施例提供的床板运动控制方法的运动轨迹示意图。将床板100移动的全行程分成若干段,每段之间为采样点,通过多次循环运动床板100,实现对各采样点的测量值的获取,循环移动中i为采样点位置,j为循环次数。
85.优选地,在其中一种示例性实施方式中,步骤s1中,所述控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据的方法,还包括:在所述床板无负载、环境温湿度符合预设测量温湿度阈值,使用所述第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动。如此配置,能够减少因外部测量环境的不同导致的测量误差,从而更精确地获取床板移动过程中的几何误差。
86.其中,所述第一运动指令的期望值包括,所述子采样行程的采样距离;相应地,所述测量值包括,测量得到的所述床板100移动的实际距离(子采样行程)。在其它的实施方式,所述采样距离也可以为从所述采样起始位置至采样点的距离,相应地,所述测量距离也为从所述采样起始位置至采样点的距离。
87.优选地,在其中一种示例性实施方式中,步骤s2中,所述根据所述期望值和所述测量值,建立误差补偿模型的方法,包括:
88.s21:根据所述期望值和所述测量值,计算得到所述误差模型的误差样本数据。较佳地,在其中一种优选实施方式中,对于每一个所述采样点,执行以下步骤以获取所述误差样本数据:
89.s211:根据采样次数和每次采样得到的所述测量值,计算得到测量平均值。
90.s212:计算所述测量平均值和所述期望值的误差值,将所述误差值和所述期望值作为该采样点的所述误差样本数据。
91.显然地,这仅是较佳实施方式的描述而非本发明的限制,该方式运算更加简单直接。在其他的实施方式中,也可将所述期望值的中位数、众数、极差、方差或标准差作为所述采样点的误差样本数据,不再一一赘述。
92.s22:对所述误差样本数据进行插值运算,得到所述误差补偿模型。由于测量的采样点的测量值为离散数据形式,为了能够对所有位置进行补偿,需要对这些离散数据点进行插值运算。可以理解地,本发明并不限制具体插值运算的方法,包括但不限于分段线性插
值、拉格朗日插值或样条插值等。较佳地,所述误差补偿模型表征期望值和误差补偿值之间的关系。
93.可以理解地,以上仅是示例性描述,而非限制,在实际应用中,还可以根据不同的扫描需要,合理选择采样起始位置、采样终止位置以及各个采样点,以建立应对不同扫描需求的多个误差补偿模型。比如,用于获取头部扫描图像的误差补偿模型的采样点设置的比较密集,用于获取推板扫描图像的误差补偿模型的采样点设置的相对稀疏等。本领域的技术人员可以据此举一反三,不再一一示例。
94.优选地,在其中一种示例性实施方式中,步骤s3中,所述根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令的方法,包括:
95.s31:使用所述第二运动指令,初始化所述第三运动指令;
96.s32:根据所述第二运动指令的期望值和所述误差补偿模型,计算得到补偿值;
97.s33:根据所述补偿值,对所述第三运动指令的期望值进行补偿,得到所述第三运动指令的期望值。
98.如此配置,本发明提供的床板运动控制系统,通过将获取的误差补偿模型加入到控制系统,能够减小或消除机械系统中的几何误差,提高运动控制精度,提高成像质量。
99.可以理解地,在其中一种实际应用场景中,可以事先通过步骤s1和步骤s2获取所述误差补偿模型,然后将得到所述误差补偿模型信息导入至ct扫描系统的床板运动控制系统。最后,在每次扫描成像时,通过步骤s3提高床板运动控制的精度。即:一次获取所述误差补偿模型,运用多次。在另外应用场景中,可以在每次扫描成像之前,均重新获取所述误差补偿模型。即本发明并不限制步骤s1至s3必须连续顺序执行。很显然地,前者是较为经济方便的应用方式。
100.本发明的再一实施例提供了一种床板运动控制系统,参见图8,图8为本发明一实施例提供的床板运动控制系统的结构示意图。从图8可以看出,所述床板运动控制系统包括:采样装置610、误差补偿模型构建装置620和床板运动控制装置630。
101.具体地,所述采样装置610,被配置为使用第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据;其中,所述采样数据包括测量值和所述第一运动指令的期望值。所述误差补偿模型构建装置620,被配置为根据所述测量值和所述期望值,建立误差补偿模型。所述床板运动控制装置630,被配置为根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令;并根据所述第三运动指令,驱动所述床板移动至目标位置。
102.由于本发明提供的床板运动控制系统与上述床板运动控制方法属于同一发明构思,因此,至少具有相同的有益效果,在此,不再一一赘述。
103.基于同一发明构思,本发明的又一实施方式还提供了一种ct扫描系统,所述ct扫描系统包括检查床、ct装置和床板运动控制系统,所述检查床包括床板支撑装置以及设置在其上的床板。所述床板,被配置为用于承载待扫描对象,所述床板沿第一方向延伸、且能够沿所述第一方向相对于所述床板支撑装置往返运动。
104.在扫描开始前,所述床板运动控制系统,被配置为使用第一运动指令,控制床板在采样起始位置和采样终止位置之间移动,并获取所述床板在若干个采样点的采样数据;其中,所述采样数据包括测量值和所述第一运动指令的期望值;还用于根据所述测量值和所
述期望值,建立误差补偿模型;
105.在扫描过程中,所述床板运动控制系统,被配置为根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令;并根据所述第三运动指令,驱动所述床板移动至目标位置,以使得所述ct装置生成所述待扫描对象的ct图像。
106.以下对应用本发明提供的ct扫描系统的扫描过程,简单说明如下:
107.(1)确认病床状态,处于机架外。
108.(2)垂直电机驱动病床降低(此时仅完成点位运动,不需进行轨迹插补),降低病床后,对患者进行摆位固定。
109.(3)垂直电机驱动病床升起到指定高度后,水平电机驱动床板从外部运动到指定的待扫描点位置(此时仅完成点位运动,不需进行轨迹插补)。
110.(4)系统启动扫描前,根据扫描指标需求,对病床运动轨迹进行插补计算并缓存此计算结果。
111.(5)系统启动扫描时,按照同步时间设置,将病床运动轨迹点分时分块的发送至病床轨迹点缓存模块,病床接收到数据后,按照轨迹点开始驱动病床运动,并将运动位置和时间反馈至系统。
112.可以理解地,步骤(4)和(5)即为:根据所述误差补偿模型和第二运动指令,生成第三运动指令;并根据所述第三运动指令,驱动所述床板移动至目标位置。
113.(6)系统接收到位置信息及时间信息,根据扫描设置,同步进行扫描。
114.(7)系统总线监测模块将实时监测病床运动位置的反馈,若在扫描过程中监测到病床运动轨迹异常,则系统将根据不同的异常点进行处理。
115.(8)待扫描完成后,系统发送退出命令,水平驱动电机驱动病床离开扫描机架到指定位置(此时仅完成点位运动,不需进行轨迹插补)。
116.(9)待水平运动到指定外部位置后,垂直电机驱动病床降低至指定高度后,移除患者固定装置,让患者离开病床。
117.由于本发明提供的ct扫描系统与上述床板运动控制方法属于同一发明构思,因此,至少具有相同的有益效果,在此,不再一一赘述。
118.应当注意的是,在本文的实施方式中所揭露的系统和方法,也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
119.另外,在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
120.本发明的再一实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可以实现上文所述的床板运动控制方法的步骤。
121.本发明实施方式的可读存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd
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rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。
122.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
123.需要说明的是,可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言
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诸如java、smalltalk、c++,还包括常规的过程式程序设计语言
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诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算机,或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
124.综上所述,本发明提供的床板运动控制方法、系统、ct扫描系统及存储介质,通过实际测量数据,建立误差补偿模型,实现了对几何误差的测量,克服了反馈系统无法发现集合误差的缺陷;通过将误差模型加入到控制系统中,减小甚至消除了机械系统中的几何误差,从而提高了运动控制的精度,能够显著提高成像质量;而且操作简单,易于实施。
125.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
126.综上,上述实施例对本发明提出的床板运动控制方法、系统、ct扫描系统及存储介质的不同构型进行了详细说明,当然,上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型,本领域技术人员
可以根据上述实施例的内容举一反三,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。