專利名稱：基于透視的螺旋式三維體數(shù)據(jù)獲取裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及三維體數(shù)據(jù)的獲取裝置，特別是一種采用連續(xù)或步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)透視，經(jīng)過實(shí)時(shí)圖象采集后，再通過三維重建算法可獲得三維體數(shù)據(jù)信息的基于透視的螺旋式三維體數(shù)據(jù)獲取裝置。
計(jì)算機(jī)斷層掃描成象裝置(CT)于20世紀(jì)70年代發(fā)明。通過CT技術(shù)，可以獲得三維物體的斷層圖象，通過掃描不同的斷層，借助反求工程的方法可以了解到三維物體的體數(shù)據(jù)信息。但由于CT掃描層間距一般都較大(同斷層圖象的像束間距比較而言)，通過這種方法得到的體數(shù)據(jù)精度不高，雖然現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了螺旋CT機(jī)，但也存在探測器尺寸較大、掃描時(shí)間長等問題；且普通CT機(jī)和螺旋CT機(jī)都存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、圖象分辨率不高，設(shè)備價(jià)格昂貴等缺欠。
在本實(shí)用新型的基于透視的螺旋式三維體數(shù)據(jù)獲取裝置中，包括可發(fā)射錐形射束的射線頭1、透視圖象接收器2、可以上下左右前后運(yùn)動(dòng)的診斷床3、在平面內(nèi)可繞中心軸旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)4，射線頭1出射的最大射線野在圖象接收器2處與最大有效接收面一致，射線頭1與透視圖象接收器2在滑環(huán)4上的相對(duì)位置保持不變。其中射線頭1包括射線源6和開口大小可調(diào)節(jié)的準(zhǔn)直器7。
在本實(shí)用新型中，射線頭可以發(fā)射錐形射束，該錐形射束通過被檢測物體后，在透視圖象接收器的接收端面上形成與射線強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的二維圖象。通過使射線頭和透視圖象接收器在保持相對(duì)位置不變的情況下，繞中心軸旋轉(zhuǎn)，配合高速圖象采集，可以得到不同旋轉(zhuǎn)角度下的一系列圖象。
在診斷床不動(dòng)的情況下，通過上述一次旋轉(zhuǎn)可以得到一系列的透視圖象，對(duì)這些圖象采用錐形射束三維體數(shù)據(jù)重建算法，一次可以得到被檢測物體一個(gè)區(qū)斷的體數(shù)據(jù)信息。
如果過射線源作一個(gè)與旋轉(zhuǎn)中心軸垂直的平面，該平面與圖象接收平面相交于一條線，對(duì)不同角度下獲取的二維圖象，將該線上的圖象灰度抽取出來，可通過標(biāo)準(zhǔn)的CT重建算法得到被檢測物體的斷面圖象。
如果在射線頭和透視圖象接收器繞中心軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使診斷床沿旋轉(zhuǎn)中心軸方向移動(dòng)，則由于二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可以形成螺旋式掃描軌跡。與此同時(shí)，結(jié)合高速圖象采集，可以得到不同旋轉(zhuǎn)角度下，空間不同位置的一系列圖象，通過合適的算法，可以一次得到被掃描區(qū)域的全體數(shù)據(jù)信息。
由于圖象數(shù)據(jù)的采集時(shí)間可以很快，所以射線源和圖像接收器繞中心軸旋轉(zhuǎn)的速度也可以作得很快。由于射線源和圖像接收器每繞中心軸旋轉(zhuǎn)一周可以得到被掃描物體沿旋轉(zhuǎn)中心軸方向上很大一段區(qū)間上的信息，所以，診斷床的前進(jìn)速度也可以很快，避免不必要的信息重疊，故本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)快速體數(shù)據(jù)獲取。
由于采用透視圖象接收器2得到的圖象信息，其分辨率較高，從而可使重建的結(jié)果圖象有較高的分辨率。
因此，本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，易于維護(hù)，且從數(shù)據(jù)采集時(shí)間和圖象分辨率上較CT機(jī)均具有較大優(yōu)勢。
四

圖1是本實(shí)用新型的整體示意圖。
圖2是剖面示意圖。
圖3是診斷床不動(dòng)而射線頭與圖象接收器繞中心軸旋轉(zhuǎn)的示意圖。
圖4是射線頭與圖象接收器繞中心軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)診斷床沿軸線方向移動(dòng)，從而形成螺旋狀掃描軌跡的示意圖。
圖1-圖4中所示為治療床的前進(jìn)和后退方向。 所示為射線頭與圖象接收器旋轉(zhuǎn)方向。
四具體實(shí)施方式
如圖1-圖4所示，實(shí)施例中，本實(shí)用新型包括射線頭1、透視圖象接收器2、在平面內(nèi)可繞中心軸旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)4及診斷床3。其中射線頭1包括射線源6和準(zhǔn)直器7，準(zhǔn)直器7的開口大小可調(diào)節(jié)，射線頭1可發(fā)射錐體射束；透視圖象接收器2可為影像增強(qiáng)器，或者為直接或間接式DDR圖象接收板(即TFT陣列)，或者為增感屏、CR用IP板等，從準(zhǔn)直器7出射的最大射線野，在透視圖象接收器2處于最大有效接收面一致，射線頭與透視圖象接收器2在保留相對(duì)位置不變的情況下，可在滑環(huán)4上繞中心軸旋轉(zhuǎn)，診斷床3可以上下左右前后運(yùn)動(dòng)。5為機(jī)殼。
權(quán)利要求1.一種基于透視的螺旋式三維體數(shù)據(jù)獲取裝置，其特征在于它包括可發(fā)射錐形射束的射線頭(1)、透視圖象接收器(2)、可以上下左右前后運(yùn)動(dòng)的診斷床(3)、在平面內(nèi)可繞中心軸旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)(4)，射線頭(1)出射的最大射線野在圖象接收器(2)處與最大有效接收面一致，射線頭(1)與透視圖象接收器(2)在滑環(huán)(4)上的相對(duì)位置保持不變。
2.如權(quán)利要求1所述的基于透視的螺旋式三維體數(shù)據(jù)獲取裝置，其特征在于射線頭(1)包括射線源(6)和開口大小可調(diào)節(jié)的準(zhǔn)直器(7)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于透視的螺旋式三維體數(shù)據(jù)獲取裝置，它包括可發(fā)射錐形射束的射線頭、透視圖象接收器、可以上下左右前后運(yùn)動(dòng)的診斷床、在平面內(nèi)可繞中心軸旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)，射線頭出射的最大射線野在圖象接收器處與最大有效接收面一致，射線頭與透視圖象接收器在滑環(huán)上的相對(duì)位置保持不變。本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，易于維護(hù)，且從數(shù)據(jù)采集時(shí)間和圖象分辨率上較CT機(jī)均具有較大優(yōu)勢。
文檔編號(hào)G01N23/083GK2525512SQ01251179
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月26日
發(fā)明者侯建華, 羅寧, 韓軍, 溫銘, 秦嘉川, 杜光明, 林峰, 徐剛 申請(qǐng)人:大連現(xiàn)代高技術(shù)發(fā)展有限公司