[发明专利]X射线摄影系统及其控制方法

权利要求书

1.一种X射线摄影系统，包括胸片架、平板探测器、放射源、限束器和悬吊架，所述平板探测器设置在胸片架上，所述放射源设置在悬吊架上，所述限束器设置在放射源中，所述放射源的运动由放射源的多个电动轴控制，所述平板探测器的运动由平板探测器的多个电动轴控制，其特征在于：所述X射线摄影系统还包括：

检测单元，所述检测单元包括放射源检测单元和平板探测器检测单元，所述放射源检测单元用于获得放射源的多个电动轴的初始检测值和当前检测值，所述平板探测器检测单元用于获得平板探测器的多个电动轴的初始检测值和当前检测值，所述放射源的多个电动轴包括限束器旋转轴，所述平板探测器的多个电动轴包括平板偏向轴；

计算装置，所述计算装置根据放射源的多个电动轴的初始检测值、平板探测器的多个电动轴的初始检测值和平板探测器的多个电动轴的当前检测值计算放射源的多个电动轴的预计值；

放射源驱动单元，所述放射源驱动单元包括多个放射源驱动电机，所述多个放射源驱动电机分别用于驱动放射源的多个电动轴；和

控制单元，所述控制单元根据放射源的多个电动轴的预计值控制放射源驱动单元驱动放射源的多个电动轴，使得放射源运动至预计位姿。

2.如权利要求1所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述计算装置包括：

第一计算单元，所述第一计算单元通过放射源的多个电动轴的初始检测值计算放射源的初始位姿，通过平板探测器的多个电动轴的初始检测值计算平板探测器的初始位姿，以及通过平板探测器的多个电动轴的当前检测值计算平板探测器的当前位姿；

第二计算单元，所述第二计算单元通过放射源的初始位姿和平板探测器的初始位姿计算放射源和平板探测器的初始相对位姿；

第三计算单元，所述第三计算单元通过平板探测器的当前位姿以及放射源和平板探测器的初始相对位姿计算放射源的预计位姿；和

第四计算单元，所述第四计算单元通过放射源的预计位姿计算放射源的多个电动轴的预计值。

3.如权利要求1所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述第四计算单元运用迭代法逆运动学方法计算放射源的多个电动轴的预计值。

4.如权利要求3所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述第四计算单元根据放射源的初始位姿和预计位姿之间的偏差利用雅克比矩阵计算放射源的多个电动轴的移动量；

将放射源的多个电动轴的移动量与放射源的多个电动轴相应的当前检测值进行叠加，得到放射源的多个电动轴的中间计算值；由放射源的多个电动轴的中间计算值计算放射源的中间计算位姿；

将放射源的中间计算位姿反馈给第四计算单元反复迭代计算，当误差满足要求后，输出放射源的多个电动轴的位移量；以及

将放射源的多个电动轴的初始检测值与放射源的多个电动轴的位移量进行叠加，得到放射源的多个电动轴的预计值。

5.如权利要求1所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述X射线摄影系统还包括存储单元，所述存储单元保存平板探测器与放射源的初始相对位姿。

6.如权利要求1所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述限束器旋转轴为通过限束器的几何中心，并且垂直于限束器第一表面和第二表面的电动轴，所述限束器绕所述限束器旋转轴转动。

7.如权利要求1所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述平板偏向轴为通过平板探测器的中心，并且垂直于平板探测器的第三表面和第四表面的电动轴，所述平板探测器绕所述平板偏向轴转动。

8.如权利要求1至7中任一项所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述放射源的多个电动轴还包括水平横向轴、水平纵向轴、放射源垂直轴、水平旋转轴和竖直旋转轴。

9.如权利要求8所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述放射源的运动包括：所述放射源在所述水平横向轴的控制下沿所述水平横向方向移动，所述放射源在所述水平纵向轴的控制下沿水平纵向方向移动，所述放射源在所述放射源垂直轴的控制下沿放射源垂直方向移动，所述放射源绕所述水平旋转轴转动、所述放射源绕所述竖直旋转轴转动以及所述限束器绕所述限束器旋转轴转动。

10.如权利要求1至7中任一项所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述平板探测器的多个电动轴还包括平板垂直轴和水平倾斜轴。