专利名称：Ct设备中投影角的获取方法、装置、及ct设备的制作方法在CT设备的成像过程中，一般可以先从多个角度采集待检对象的信息，再根据从这些角度采集到的信息进行待检对象的图像重建。图I为现有一种CT设备的结构示意图。如图I所示，现有CT设备至少包括机架101、支架102、检查床103、控制装置104以及图像重建装置105。其中，机架101通常为环形结构，安装在支架102上，且机架101能够绕其轴线Z旋转。检查床103与轴线Z平行，且能够沿轴线Z方向穿过机架101运动，从而将待检对象送入或者移出机架中部的成像空 间。在机架101上安装有X射线管111，X射线管111在垂直于轴线Z的方向上(亦即，在机架101旋转的平面内)发射X射线，在机架101上与X射线管111相对的位置安装有用于接收X射线的探测器112。控制装置104可以基于时间触发或位置触发两种方式，控制机架101带动X射线管111和探测器112绕轴线Z旋转，并控制X射线管111在旋转过程中发射X射线。其中，X射线管111发射X射线以实现投影的位置通常称为投影位置；X射线管111每旋转一周并发射X射线的过程称为一个扫描周期。如果基于时间触发方式，则控制装置104控制机架101进而带动X射线管111和探测器112绕轴线Z旋转的过程中，控制X射线管111周期性地发射X射线。如果基于位置触发方式，则需要先在机架101外围的各投影位置安装若干个传感器，并由控制装置104控制机架101带动X射线管111绕轴线Z旋转，每当X射线管111旋转至一个传感器所在位置时，控制装置104控制X射线管111发射X射线。不论控制装置104采用何种控制方式，探测器112接收到X射线并转换为图像信号后，均将对应的图像信号输出给与其相连的图像重建装置105，图像重建装置即可根据X射线管111在每个扫描周期中发射X射线的投影位置相对于水平轴线X的夹角、及探测器112反馈的该圈扫描周期中得到的与所有投影位置对应的图像信号进行图像重建。其中，X射线管111发射X射线的位置相对于水平轴线X正方向的夹角通常称为投影角。在现有的投影角获取方案中，通常需要设置复数个传感器来测量X射线管在各个位置的速度。由于需要较多的传感器，那么成本相应地就会比较高，并且还造成CT设备的结构比较复杂。发明人为王薇、泰戈棋、徐晓东的中国专利申请CN101327127A公开了一种投影角获取方法和装置。其中，该专利申请的技术方案在每个预设速度测量位置测量球管运动速度，并根据测量得到的球管运动速度确定每个投影位置对应的球管运动速度，然后根据每个投影位置对应的球管运动速度来获取每个投影位置对应的投影角。发明人为王薇的中国专利申请CN101496726A公开了一种投影角获取方法和装置。其中，该专利申请的技术方案根据机架的角速度、以及各预设投影位置所处角度，确定各预设投影位置所对应的触发时间，然后再根据触发时间及其对应的机架角速度计算投影角。
有鉴于此，本发明提出了一种CT设备中投影角的获取方法，用以降低CT设备的成本。本发明还提出了一种投影角的获取装置以及一种CT设备。 因此，本发明提供了一种CT设备中投影角的获取 方法，所述CT设备包括能够旋转的机架，所述机架上布置有X射线管，并且所述CT设备中布置有一个距离传感器；该方法包括利用所述距离传感器测量所述X射线管与该距离传感器之间的第一距离；根据所述第一距离、所述X射线管与CT设备的ISO中心之间的第二距离、以及所述距离传感器与ISO中心之间的第三距离，计算投影角。从上述方案中可以看出，由于本发明只需设置一个距离传感器即可获取投影角，因此大大降低了 CT设备的成本。并且，由于没有采用多个传感器，消除了由多个传感器引起的相互影响的问题，本发明通过一个距离传感器能够独立地获取投影角。与基于时间触发方式相比，本发明能够以更高的精确度来计算机架的旋转速度。当所述距离传感器布置在所述机架旋转的平面内的X轴方向上时；根据余弦定理计算所述投影角。或者，当所述距离传感器布置在所述X轴方向之外时，根据余弦定理计算ISO中心和X射线管的连线与ISO中心和距离传感器的连线之间的角度，并加上ISO中心和距离传感器的连线与X轴的夹角，作为投影角。这种计算方法相对较为简单，并且与利用角速度的方案相比，这种计算方法的精确度较高。该方法进一步根据前一时刻的投影角，在根据余弦定理计算得到的结果中选择一个。由此，可以在根据余弦定理计算出两个结果时，选择其中符合当前位置的角度。可选地，该方法进一步包括，所述距离传感器测量的频率设置为大于等于N/T，其中N为CT设备中机架旋转一周期间的投影次数，T为机架旋转一周的时间。根据该实施例，可以确保旋转角的精度。本发明还提供了一种CT设备中投影角的获取装置，所述CT设备包括能够旋转的机架，所述机架上布置有X射线管，其特征在于，所述CT设备还包括信号发射源，布置在所述X射线管上；一个距离传感器，布置在所述CT设备中，用于用于接收来自信号发射源的信号，并根据该信号测量所述X射线管与该距离传感器的第一距离；投影角计算单元，用于根据所述第一距离、所述X射线管与CT设备的ISO中心之间的第二距离、以及所述距离传感器与ISO中心之间的第三距离来计算投影角。从上述方案中可以看出，由于本发明只需设置一个距离传感器即可获取投影角，因此大大降低了 CT设备的成本。并且，由于没有采用多个传感器，消除了由多个传感器引起的相互影响的问题。所述投影角计算单元在所述距离传感器布置在所述机架旋转的平面内的X轴方向上时，根据余弦定理计算所述投影角；或者，所述投影角计算单元在所述距离传感器布置在所述X轴方向之外时，根据余弦定理计算ISO中心和X射线管的连线与ISO中心和距离传感器的连线之间的角度，并加上ISO中心和距离传感器的连线与X轴的夹角，作为投影角。这种计算方法相对较为简单，并且与利用角速度的方案相比，这种计算方法的精确度较高。所述投影角计算单元进一步根据前一时刻的投影角，在根据余弦定理计算得到的结果中选择一个。从而选择其中符合当前位置的角度。所述距离传感器测量的频率设置为大于等于N/T，其中N为CT设备中机架旋转一周的过程中的投影次数，T为机架旋转一周的时间。从而，确保获取的投影角的精度。本发明还提出了一种CT设备，包括一个如上所述的投影角的获取装置。从上述方案中可以看出，由于本发明只需设置一个距离传感器即可获取投影角，因此大大降低了 CT设备的成本。并且，由于没有采用多个传感器，消除了由多个传感器引起的相互影响的问题，本发明通过一个距离传感器能够独立地获取投影角。与基于时间触 发方式相比，本发明能够以更高的精确度来计算机架的旋转速度。下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中图I为一种CT设备的结构示意图。图2为根据本发明一实施例的原理图。图3为根据本发明另一实施例的原理图。 图4A为通过常规方法得到水模图像，图4B为利用本实施例的投影角来重建的水模图像。图5A为通过常规方法得到头模图像，图5B为利用本实施例的投影角来重建的头模图像。附图中的附图标记如下101机架102支架103检查床104控制装置105图像重建装置IllX射线管 112探测器P1-P8投影位置0扫描野等中心点(ISO中心)A信号发射源R信号接收器a投影角P夹角
一距离。根据余弦定理计算反余弦函数在0到360度之间可能会存在两个结果，为了能个
选择符合当前位置的一个结果，本实施例进一步根据前一时刻的投影角，在根据余弦定理计算得到的结果中选择一个。例如arcos(0. 5)的结果为60度或者300度，如果前一时刻的投影角为45度，那么本实施例能够选择与45度最接近的60度。在本发明的另一实施例中，具体描述了 CT设备中投影角的获取装置。CT设备包括能够旋转的机架、支撑机架的支架、检查床、控制装置、图像重建装置等，机架上部只有X射线管，此外，CT设备还包括投影角获取装置。投影角的获取装置包括一个信号发射源、一个距离传感器以及一个投影角计算单元。其中，信号发射源布置在CT设备的X射线管上，该信号发射源发射信号，以供距离传感器接收。距离传感器布置在CT设备中不随机架转动的部件上，例如布置在支架上。距离传感器根据从信号发射源接收的信号，测量X射线管与该距离传感器之间的第一距离。投影角计算单元根据上述第一距离、第二距离和第三距离，利用公式(I)计算投影角。优选地，距离传感器布置在机架旋转的平面内的X轴方向上(如图2所示)，这样角度AOR就等于投影角。即，投影角计算单元在距离传感器布置在机架旋转的平面内的X轴方向上时，根据余弦定理计算所述投影角。另外，如图3所示，如果距离传感器不是布置在上述X轴方向上，例如距离传感器的位置坐标为(a，b)，那么投影角计算单元可以用下列公式(2)来计算a = arccos ((p2+x2_AR2)/2 p x) + 3(2)其中，a为投影角，arccos为反余弦函数，p为第二距离，x为第三距离，可以由0和R的坐标计算得到，AR为第一距离，P为ISO中心和距离传感器的连线与X轴的夹角。可以看出，公式(I)是公式(2)的一种特殊情况，在这种情况下，距离传感器R布置在X轴方向上，使得0为零。换言之，投影角计算单元在距离传感器布置在X轴方向之外时，根据余弦定理计算ISO中心和X射线管的连线与ISO中心和距离传感器的连线之间的角度，并加上ISO中心和距离传感器的连线与X轴的夹角，作为投影角。本发明的再一实施例中，利用上述投影角的获取装置，描述了一种投影角的获取方法。该方法包括如下步骤步骤S01，预先测量ISO中心与X射线管之间的第二距离P，该第二距离相当于X射线管绕ISO中心转动的半径，并将该第二距离存储在CT设备中，供投影角计算单元使用。并且，预先测量ISO中心与距离传感器之间的第三距离，并将该第三距离存储在CT设备中，供投影角计算单元使用。通常而言，该步骤在CT设备出厂时业已完成。
步骤S02，在CT设备使用过程中，例如机架的转动过程中，利用信号发射源和距离传感器，测量X射线管与距离传感器之间的第一距离AR。步骤S03，根据第一距离AR、IS0中心与X射线管之间的第二距离P、以及ISO中心与距离传感器之间的第三距离X，计算投影角。优选地，在本步骤中利用余弦定理来计算投影角，例如公式(I)或者公式(2)，其中，a为投影角，arccos为反余弦函数，p为第二距离,X为第三距离,AR为第一距离，@为ISO中心和距离传感器的连线与X轴的夹角。另外，在本步骤中，可以进一步根据前一时刻的投影角，在根据余弦定理计算得到的结果中选择一个，通常选择与前一时刻的投影角最接近的一个结果。
在上述获取投影角的过程中，需要重点考虑两个因子，一个是距离传感器测量的频率，另一个是距离传感器的精度。在本发明的方法中，可以进一步设置距离传感器的测量频率。例如，机架旋转一周的时间为T，并且在机架旋转一周的过程中总的投影次数为N，那么每次测量之间的时间间隔应该小于T/N，从而能够保证区分开相邻的两次投影。换言之，距离传感器的测量频率应该大于1/(T/N)，即大于N/T。因此，可以设置距离传感器的测量频率大于N/T。关于距离传感器的精度，距离传感器需要区分开相邻两次投影时X射线管与距离传感器的距离，从而使得最终得到的投影角能够区分开相邻两次投影。本发明的发明人对上述技术方案进行了模拟试验。其中，ISO中心与距离传感器之间第三距离为600mm, ISO中心与X射线管之间的第二距离为595mm,机架旋转一周的过程中针对头模投影2451次，而针对水模投影2457次。那么，距离传感器的精度应该小于
0.0016mm。请参见图4A、图4B、图5A和图5B，其中，图4A为通过常规方法得到水模图像，图4B为利用本实施例的投影角来重建的水模图像，图5A为通过常规方法得到头模图像，图5B为利用本实施例的投影角来重建的头模图像。从这些图像可以看出，利用本实施例得到的投影角，能够重建出与常规方案相当的图像质量。本发明属于CT计算领域，公开了一种CT设备中投影角的获取方法，所述CT设备包括能够旋转的机架，所述机架上布置有X射线管，并且所述CT设备中布置有一个距离传感器；该方法包括利用所述距离传感器测量所述X射线管与该距离传感器之间的第一距离；根据所述第一距离、所述X射线管与CT设备的ISO中心之间的第二距离、以及所述距离传感器与ISO中心之间的第三距离，计算投影角。本发明还公开了一种CT设备中投影角的获取装置、以及一种CT设备。本发明只需设置一个距离传感器即可获取投影角，大大降低了 CT设备的成本。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


本发明属于CT计算领域，公开了一种CT设备中投影角的获取方法，所述CT设备包括能够旋转的机架，所述机架上布置有X射线管，并且所述CT设备中布置有一个距离传感器；该方法包括利用所述距离传感器测量所述X射线管与该距离传感器之间的第一距离；根据所述第一距离、所述X射线管与CT设备的ISO中心之间的第二距离、以及所述距离传感器与ISO中心之间的第三距离，计算投影角。本发明还公开了一种CT设备中投影角的获取装置、以及一种CT设备。本发明只需设置一个距离传感器即可获取投影角，大大降低了CT设备的成本。