校准方法、装置、设备、介质、X射线发生器和CT设备与流程

本公开涉及安检，更具体地，涉及一种灯丝的校准方法、校准装置、电子设备、存储介质、程序产品、x射线发生器和ct设备。

背景技术：

1、x射线发生器是ct安检设备的核心部件，x射线发生器包括高压电源和x射线球管，x射线球管是产生x射线的元件，其作用是将电能转化为x射线。灯丝和射线发生管是x射线球管的一部分，高压电源产生300v直流电压经过推挽电路，得到±150v的交流电压，再经过灯丝变压器输出给灯丝。其中，如图7所示，灯丝电流与射线发生管的管电流之间具有特定关系，也即灯丝特性曲线。对于给定的灯丝，在一定范围内，灯丝电流越大，管电流越大，由图7可知，管电流与灯丝电流的关系是呈指数的非线性关系。

2、因此可以理解的是，灯丝电流采样不准会带来很多问题，与灯丝的采样电流相比，如果实际灯丝电流偏小，就会导致出束过程中管电流动态响应慢；如果实际灯丝电流偏大，则会导致出束时管电流超调，同时也会影响灯丝的使用寿命。现有技术中，对于ct安检设备的射线发生器，一般用灯丝工装来校正灯丝电流采样时造成的误差。

3、具体地，灯丝工装的原理为用阻值与灯丝相近的电阻来模拟灯丝，灯丝工装中包含电流表，用来测量实际灯丝电流。

4、灯丝电流采样公式为：ismp=kt×ks×kc×ifila。

5、其中，ismp为灯丝电流采样值，kt为灯丝变压器变比，ks为灯丝电流传感器变比，kc为灯丝电流采样信号调理电路变比，ifila为实际灯丝电流。

6、从灯丝电流采样公式可以看出，基于灯丝工装的灯丝电流采样误差校正方法，可以校正灯丝变压器、灯丝电流传感器、灯丝电流采样信号调理电路的误差。这种方法需要将电流表中的实际灯丝电流，人工输入上位机软件中，从而实现灯丝电流采样误差的校准。

7、可以理解的是，在ct设备的高压电源或者x射线发生器更换时，均需要校准灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系，从而便于根据灯丝的采样电流，精确地控制管电流。但是，不同的灯丝与射线发生管之间的灯丝特性曲线存在差异，加上由于电流采样误差，使得灯丝的采样电流与实际电流之间具有差异，使得不同的x射线发生器的灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系不稳定，根据灯丝的采样电流调节射线发生管的管电流会发生误差。而基于灯丝工装的灯丝电流采样误差校正方法只能校正灯丝电流采样误差，并不能校正灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系。

8、另外，基于灯丝工装的灯丝电流采样误差校正方法，需要依赖定制的灯丝工装，成本较高。在现场对ct设备进行校准时，不仅需要有灯丝工装，还需要对ct设备的x射线球管进行拆卸，步骤繁琐。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提供了一种高效、准确、低成本和易于操作的灯丝的校准方法、校准装置、电子设备、存储介质、程序产品、x射线发生器和ct设备。

2、本公开的一个方面提供了一种灯丝的校准方法，用于校正x射线发生器中灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系，所述映射关系包括灯丝校正系数，所述方法包括：接通高压电源与所述射线发生管，获取所述射线发生管的采样电流，作为第一采样电流；当所述第一采样电流与预先设定的设定电流相等时，获取所述灯丝的采样电流，作为第二采样电流；根据所述第二采样电流与预先设定的灯丝预热电流，校准灯丝校正系数，其中，所述设定电流与所述灯丝预热电流之间具有设定关系。

3、根据本公开实施例的灯丝的校准方法，通过接通高压电源与射线发生管，可以获取射线发生管的采样电流，作为第一采样电流；进而当第一采样电流与预先设定的设定电流相等时，可以获取灯丝的采样电流，作为第二采样电流；根据第二采样电流与预先设定的灯丝预热电流，可以校准灯丝校正系数，其中，设定电流与灯丝预热电流之间具有设定关系。

4、本公开的方法通过预先设定一个灯丝预热电流，将设定电流与灯丝预热电流之间具有设定关系，使得灯丝预热电流的意义为：射线发生管的管电流达到一个特定值，也即设定电流时，如果灯丝电流的采样值，也即第二采样电流等于灯丝预热电流，则说明灯丝电流的采样值较接近实际值。如果灯丝电流的采样值不等于灯丝预热电流，则说明灯丝电流的采样值与实际值有偏差，此时可以通过根据第二采样电流与预先设定的灯丝预热电流之间的关系，修正灯丝校正系数，从而实现校正x射线发生器中灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系，该映射关系综合考虑了灯丝电流采样误差和不同的灯丝与射线发生管之间的灯丝特性曲线存在差异，实现了高效、准确地校正x射线发生器中灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系。另外，本公开的方法无需依赖定制的灯丝工装，成本较低。无需对x射线发生器进行拆卸，易于操作。

5、在一些实施例中，根据所述第二采样电流与预先设定的灯丝预热电流，校准灯丝校正系数的步骤，包括：根据所述第二采样电流、预先设定的灯丝预热电流和上一次的灯丝校正系数，确定当次的灯丝校正系数，其中，当所述当次为第一次时，所述上一次的灯丝校正系数为初始设定的灯丝校正系数；将所述当次的灯丝校正系数替换所述上一次的灯丝校正系数。

6、在一些实施例中，预先设定灯丝预热电流的步骤，包括：获取m个实验射线发生管的采样电流，作为m个第一实验采样电流，其中，m为大于等于2的整数；当所述m个第一实验采样电流均与所述设定电流相等时，获取与所述m个实验射线发生管一一对应的m个实验灯丝的采样电流，作为m个第二实验采样电流；计算所述m个第二实验采样电流的平均值，作为所述灯丝预热电流。

7、在一些实施例中，预先设定灯丝预热电流的步骤，包括：采样实验射线发生管的采样电流，作为第一实验采样电流；当所述第一实验采样电流均与所述设定电流相等时，获取与所述实验射线发生管对应的实验灯丝的采样电流，作为第二实验采样电流；重复执行采样实验射线发生管的采样电流，作为第一实验采样电流；当所述第一实验采样电流均与所述设定电流相等时，获取与所述实验射线发生管对应的实验灯丝的采样电流，作为第二实验采样电流n次，得到n个第二实验采样电流，其中，n为大于等于2的整数；计算所述n个第二实验采样电流的平均值，作为所述灯丝预热电流。

8、在一些实施例中，所述设定电流为：额定电流的10％、额定电流的20％、额定电流的30％、额定电流的40％、额定电流的50％、额定电流的60％、额定电流的70％、额定电流的80％、额定电流的90％或者额定电流。

9、本公开的另一个方面提供了一种灯丝的校准装置，用于校正x射线发生器中灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系，所述映射关系包括灯丝校正系数，所述装置包括：第一采样模块，所述第一采样模块用于接通高压电源与所述射线发生管，获取所述射线发生管的采样电流，作为第一采样电流；第二采样模块，所述第二采样模块用于当所述第一采样电流与预先设定的设定电流相等时，获取所述灯丝的采样电流，作为第二采样电流；校准模块，所述校准模块用于根据所述第二采样电流与预先设定的灯丝预热电流，校准灯丝校正系数，其中，所述设定电流与所述灯丝预热电流之间具有设定关系。

10、根据本公开实施例的灯丝的校准装置，通过接通高压电源与射线发生管，可以获取射线发生管的采样电流，作为第一采样电流；进而当第一采样电流与预先设定的设定电流相等时，可以获取灯丝的采样电流，作为第二采样电流；根据第二采样电流与预先设定的灯丝预热电流，可以校准灯丝校正系数，其中，设定电流与灯丝预热电流之间具有设定关系。

11、本公开的装置通过预先设定一个灯丝预热电流，将设定电流与灯丝预热电流之间具有设定关系，使得灯丝预热电流的意义为：射线发生管的管电流达到一个特定值，也即设定电流时，如果灯丝电流的采样值，也即第二采样电流等于灯丝预热电流，则说明灯丝电流的采样值较接近实际值。如果灯丝电流的采样值不等于灯丝预热电流，则说明灯丝电流的采样值与实际值有偏差，此时可以通过根据第二采样电流与预先设定的灯丝预热电流之间的关系，修正灯丝校正系数，从而实现校正x射线发生器中灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系，该映射关系综合考虑了灯丝电流采样误差和不同的灯丝与射线发生管之间的灯丝特性曲线存在差异，实现了高效、准确地校正x射线发生器中灯丝的采样电流与射线发生管的管电流之间的映射关系。另外，本公开的方法无需依赖定制的灯丝工装，成本较低。无需对x射线发生器进行拆卸，易于操作。

12、本公开的另一方面提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器，其中，所述存储器用于存储可执行指令，所述可执行指令在被所述处理器执行时，实现如上所述方法。

13、本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

14、本公开的另一方面提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

15、本公开的另一方面提供了一种应用如上所述灯丝的校准方法的x射线发生器，包括：射线发生管，所述射线发生管包括内部为真空的管壳和设置在所述管壳中的阳极和阴极；高压电源，用于给所述阴极和所述阳极之间提供高压；灯丝，所述灯丝与所述阴极电连接；灯丝变压器，所述灯丝变压器与所述灯丝电连接，用于给所述灯丝提供电压。

16、在一些示例中，通过上述灯丝的校准方法和灯丝的校准装置校正后，可以避免实际灯丝电流偏小导致的出束过程中射线发生管的电流动态响应慢的问题，或者实际灯丝电流偏大导致的出束时射线发生管的电流超调，同时影响灯丝的使用寿命的问题。

17、本公开的另一方面提供了一种ct设备，所述ct设备包括如上所述的x射线发生器。

18、在一些示例中，通过上述灯丝的校准方法和灯丝的校准装置校正后，可以避免实际灯丝电流偏小导致的出束过程中射线发生管的电流动态响应慢的问题，或者实际灯丝电流偏大导致的出束时射线发生管的电流超调，同时影响灯丝的使用寿命的问题。