[发明专利]一种准确定位的无图像失真X射线数字成像装置和成像方法

权利要求书

1.一种可准确定位的无图像失真X射线数字成像装置，其特征是：在固定板(15)上装有二根竖直导轨(14)，在二根竖直导轨(14)上装有移动板(10)，在移动板(10)上固定有X方向位移传感器(13)，移动板(10)上安装有X方向步进电机(11)，X方向步进电机(11)接有X方向丝杠(12)，X方向丝杠(12)通过螺纹与探测器底座(2)相互啮合，在固定板(15)上固定有Y方向位移传感器(18)，固定板(15)上安装有Y方向步进电机(16)，Y方向步进电机(16)接有Y方向丝杠(17)，Y方向丝杠(17)通过螺纹与移动板(10)相互啮合，在移动板(10)上装有二根水平导轨(9)，在二根水平导轨(9)上装有探测器底座(2)，探测器(1)置于探测器底座(2)上，在探测器底座(2)一侧上安装一长杆(3)，长杆(3)的另外一端安装有横杆(4)，横杆(4)上固定着X射线源(5)，X射线源(5)上自身带有准直设施，在X射线源(5)上固定有数字光学摄像头(19)，长杆(3)上固定有Z方向步进电机(6)，Z方向步进电机(6)接有Z方向丝杠(7)，Z方向丝杠(7)通过螺纹与横杆(4)啮合，在长杆(3)上固定有Z方向位移传感器(8)，探测器(1)信号输出线缆联接主机(20)，主机(20)下方设有判断及控制电路系统箱(21)。

2.使用权利要求1所述的一种可准确定位的无图像失真X射线数字成像装置的成像方法，其特征是：当对人体透视时，使人体处于X射线源与探测器之间的位置，通过调节长杆上的步进电机，使得X射线源处于距离探测器更近的位置，调节分别安装在移动板和固定板上的二个步进电机，使得探测器处于对应期望透视区域位置的起始点，开启X射线源和探测器的电源，X射线源发出的X射线穿过人体被衰减一定的强度后被探测器接收到，探测器将测量到的X射线的强度转化为电子信号，传输给主机，主机按预先设定的探测器信号转换为图像灰度值的方法，将接收到的电子信号转化为最终形成数字图像中某区域色块的灰度值，数字光学摄像头将X射线源前方的景物拍摄成数码照片，传输给主机。

3.根据权利要求2所述的成像方法，其特征是：探测器信号转换为图像灰度值的具体方法为：设定计数率为0时对应灰度值为0，测量探测器与X射线源之间无任何遮挡物时探测器的计数率N₀对应灰度值为255，则探测器在某位置的计数率N_t所对应的灰度值H_t为：

H_t＝(N_t÷N₀)×255。 

4.根据权利要求2所述的成像方法，其特征是：探测器信号转换为图像灰度值的具体方法为：设定扫描过程中，最小计数率对应灰度值为0，最大计数率对应灰度值为255，即在整个扫描过程结束后，主机程序判断出所有数据中的最小计数率N_min与最大计数率N_max，则探测器在某位置的计数率N_t所对应的灰度值H_t为：

H_t＝(N_t-N_min)÷(N_max-N_min)×255。

5.根据权利要求2所述的成像方法，其特征是：探测器信号转换为图像灰度值的具体方法为：根据物质对射线的吸收规律，有射线在投射物质前的强度I₀与投射后的强度I满足公式：I＝I₀·e^(-μd)，式中μ为物质对射线的吸收系数，d为物质的质量厚度；若设定物质的质量厚度无穷大时对应灰度值为0，物质的质量厚度为0时对应灰度值为255，则有探测器在某位置的计数率N_t所对应的灰度值H_t为：

H_t＝[Ln(N_t)-Ln(N_bd)]÷[Ln(N₀)-Ln(N_bd)]×255

式中，N₀为探测器与X射线源之间无任何遮挡物时探测器的计数率，N_bd为X射线源无电源时探测器测量到的计数率。

6.根据权利要求2所述的成像方法，其特征是：探测器信号转换为图像灰度值的具体方法为：设定扫描过程中，被透射区域的质量厚度最大时对应灰度值为0，质量厚度最小时对应灰度值为255，即在整个扫描过程结束后，主机程序判断出所有数据中的最小计数率N_min与最大计数率N_max，则探测器在某位置的计数率N_t所对应的灰度值H_t为：

H_t＝[Ln(N_t)-Ln(N_min)]÷[Ln(N_max)-Ln(N_min)]×255。