一种带补偿功能的X射线成像系统

技术领域

本发明涉及X射线成像技术领域，具体为一种带补偿功能的X射线成像系统。

背景技术

X射线又称伦琴射线，它是肉眼看不见的一种射线，X线之所以能使人体在荧屏上或胶片上形成影像，一方面是基于X线的特性，即其穿透性、荧光效应和摄影效应；另一方面是基于人体组织有密度和厚度的差别，由于存在这种差别，当X线透过人体各种不同组织结构时，它被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异，这样，在荧屏或X线上就形成黑白对比不同的影像；现有技术中，在使用X射线成像系统对人员进行检测时，需要人员躺在平台上，通过驱动部件对X射线发射部件的位置进行移动，使X射线发射部件与人员成像部位竖向位置对应，然后启动整体装置使X射线发射部件发出X射线，对人员的身体部位进行X射线成像，但X射线成像的质量与人员胖瘦体型也有很大的关系，当人员身体厚度过大时，X射线在穿过人体后衰减的幅度过大，容易导致X射线成像质量降低，而且一些X射线成像系统在使用时为了保证成像的质量，人员只能躺下进行成像，使用模式单一，单次成像的时间较长，效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种带补偿功能的X射线成像系统，为人体成像部位厚度过大的情况进行补偿，避免X射线穿透人体后的衰减过大，提高X射线成像系统成像的质量，X射线成像系统有多种使用模式，提高X射线成像的效率，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带补偿功能的X射线成像系统，包括底座、直线电机一和X射线发射机构；

底座：其上端设有板台，板台内部的安装孔内设有X射线平板探测器一，底座的内部下端设有PLC控制器，PLC控制器的输入端电连接于外部电源，X射线平板探测器一的输出端电连接于PLC控制器的输入端；

直线电机一：其位于底座的后侧，直线电机一的动子上表面设有直线电机二，直线电机一和直线电机二的输入端均电连接于PLC控制器的输出端；

X射线发射机构：包括滑动框板、固定框板、壳体、X射线管和高压发生器，所述固定框板设置于直线电机二的动子前表面，固定框板的外侧面纵向滑动连接有滑动框板，壳体后侧面的圆环通过轴承与滑动框板转动连接，壳体的内部设有高压发生器，壳体的下表面设有X射线管，X射线管的输入端电连接于高压发生器的输出端，高压发生器的输入端电连接于PLC控制器的输出端，X射线成像系统可以根据人员成像部位的身体厚度，调节X射线的强度，为人体成像部位厚度过大的情况进行补偿，避免X射线穿透人体后的衰减过大，保证成像后图像的清晰性，提高X射线成像系统成像的质量，X射线成像系统有多种使用模式，提高X射线成像的效率，同时保证X射线成像系统模式切换的准确性，保证X射线成像的质量。

进一步的，所述X射线发射机构还包括调节推杆，所述调节推杆设置于固定框板的内部，调节推杆的伸缩端前端与滑动框板固定连接，调节推杆的输入端电连接于PLC控制器的输出端，为滑动框板的移动提供动力。

进一步的，所述X射线发射机构还包括挡板和滑槽，所述滑槽分别设置于板台的上表面前后两端，挡板为U型挡板，挡板的两个竖向板分别与滑槽滑动连接，挡板的后端与直线电机二的外壳固定连接，对人员躺下的位置进行限制。

进一步的，所述X射线发射机构还包括光栅传感器，所述光栅传感器设置于挡板两个竖向板相对内侧面的安装孔内，光栅传感器的输出端电连接于PLC控制器的输入端，对人员的体型进行扫描。

进一步的，还包括切换机构，所述切换机构包括电机、齿轮和内齿环，所述电机设置于滑动框板的前端，电机的输出轴前端设有齿轮，内齿环设置于壳体后侧面的圆环后端，齿轮和内齿环啮合连接，电机的输入端电连接于PLC控制器的输出端，为壳体的转动提供动力。

进一步的，所述切换机构还包括转盘和行程开关，所述转盘中部的连接柱穿过壳体表面的通孔并与滑动框板固定连接，行程开关分别设置于壳体的后侧内壁，行程开关与转盘外弧面的拨板配合安装，行程开关的输出端均电连接于PLC控制器的输入端，判断壳体的转动是否到位。

进一步的，所述切换机构还包括卡槽、卡板和限位推杆，所述限位推杆设置于壳体的内部，限位推杆的伸缩端上端设有卡板，卡槽分别设置于转盘的外弧面，卡槽与卡板配合安装，限位推杆的输入端电连接于PLC控制器的输出端，对壳体的角度进行限制。

进一步的，还包括直线电机三，所述直线电机三位于底座的左侧，直线电机三的动子右侧面设有X射线平板探测器二，X射线平板探测器二的输出端电连接于PLC控制器的输入端，直线电机三的输入端电连接于PLC控制器的输出端，人员无需躺下也可进行X射线成像。

进一步的，所述壳体的下端设有摄像头，壳体的前表面设有显示器，摄像头的输出端电连接于PLC控制器的输入端，壳体的输入端电连接于PLC控制器的输出端，方便对X射线成像的部位进行确定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本带补偿功能的X射线成像系统，具有以下好处：

1、在使用时，人员躺在板台的上表面，通过PLC控制器分别启动直线电机一、直线电机二和调节推杆，对X射线管的位置进行改变，然后启动高压发生器，高压发生器产生的高压电流传输至X射线管，使X射线管发出X射线，X射线在穿透人体后被X射线平板探测器一采集，实现对人体指定部位的成像，同时在成像过程中，光栅传感器随直线电机二一起进行移动，对人员的体型进行扫描，X射线成像系统可以根据人员成像部位的身体厚度，调节X射线的强度，为人体成像部位厚度过大的情况进行补偿，避免X射线穿透人体后的衰减过大，保证成像后图像的清晰性，提高X射线成像系统成像的质量。

2、在成像时，人员除躺在板台表面外，还可以站在直线电机三的右侧，通过PLC控制器启动电机，使壳体转动九十度，将X射线管朝向X射线平板探测器二，无需人员躺下也可进行X射线成像，同时在壳体转动时，当转盘的拨板与行程开关接触后，表示壳体转动到位，启动限位推杆，使卡板与卡槽卡接，限制壳体的转动，X射线成像系统有多种使用模式，提高X射线成像的效率，同时保证X射线成像系统模式切换的准确性，保证X射线成像的质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明整体装置侧视剖面的结构示意图；

图3为本发明壳体侧视剖面的结构示意图；

图4为本发明壳体正视剖面的结构示意图。

图中：1底座、2 X射线平板探测器二、3板台、4 X射线平板探测器一、5直线电机三、6直线电机一、7直线电机二、8切换机构、81电机、82转盘、83行程开关、84卡槽、85卡板、86限位推杆、87齿轮、88内齿环、9 X射线发射机构、91调节推杆、92滑动框板、93固定框板、94挡板、95壳体、96 X射线管、97高压发生器、98滑槽、99光栅传感器、10 PLC控制器、11摄像头、12显示器。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本实施例提供一种技术方案：一种带补偿功能的X射线成像系统，包括底座1、直线电机一6和X射线发射机构9；

底座1：其上端设有板台3，为人员的平躺提供支撑，板台3内部的安装孔内设有X射线平板探测器一4，对X射线进行采集，底座1的内部下端设有PLC控制器10，控制整体装置的启动与停止，PLC控制器10的输入端电连接于外部电源，X射线平板探测器一4的输出端电连接于PLC控制器10的输入端，还包括直线电机三5，直线电机三5位于底座1的左侧，直线电机三5的动子右侧面设有X射线平板探测器二2，X射线平板探测器二2的输出端电连接于PLC控制器10的输入端，直线电机三5的输入端电连接于PLC控制器10的输出端，启动直线电机三5，直线电机三5的动子带动X射线平板探测器二2进行上下移动，对X射线进行接收；

直线电机一6：其位于底座1的后侧，直线电机一6的动子上表面设有直线电机二7，直线电机一6和直线电机二7的输入端均电连接于PLC控制器10的输出端，启动直线电机一6，直线电机一6的动子带动直线电机二7和X射线发射机构9进行左右移动，对X射线发射的左右位置进行改变，启动直线电机二7，直线电机二7的动子带动X射线发射机构9进行上下移动，对X射线发射的上下位置进行改变；

X射线发射机构9：包括滑动框板92、固定框板93、壳体95、X射线管96和高压发生器97，固定框板93设置于直线电机二7的动子前表面，固定框板93的外侧面纵向滑动连接有滑动框板92，壳体95后侧面的圆环通过轴承与滑动框板92转动连接，壳体95的内部设有高压发生器97，壳体95的下表面设有X射线管96，X射线管96的输入端电连接于高压发生器97的输出端，高压发生器97的输入端电连接于PLC控制器10的输出端，利用滑动框板92和固定框板93的相对滑动，带动壳体95和X射线管96进行前后移动，对X射线发射的前后位置进行改变，在使用过程中，启动高压发生器97，高压发生器97产生的高压电流传输至X射线管96，使X射线管96发出X射线，根据人员成像位置的身体厚度，调节高压发生器97的功率，改变X射线管96发出的X射线强度，为成像部位厚度过大的情况进行补偿，避免X射线穿透人体后的衰减过大，保证成像后图像的清晰性，X射线发射机构9还包括调节推杆91，调节推杆91设置于固定框板93的内部，调节推杆91的伸缩端前端与滑动框板92固定连接，调节推杆91的输入端电连接于PLC控制器10的输出端，为滑动框板92的前后移动提供动力，X射线发射机构9还包括挡板94和滑槽98，滑槽98分别设置于板台3的上表面前后两端，挡板94为U型挡板，挡板94的两个竖向板分别与滑槽98滑动连接，挡板94的后端与直线电机二7的外壳固定连接，利用挡板94的两个竖向板体对人员所躺下的位置进行限制，防止人员所躺位置超出测量范围，X射线发射机构9还包括光栅传感器99，光栅传感器99设置于挡板94两个竖向板相对内侧面的安装孔内，光栅传感器99的输出端电连接于PLC控制器10的输入端，光栅传感器99随直线电机二7一起进行移动，对人员的体型进行扫描，方便根据人员成像位置的身体厚度，改变X射线管96发出的X射线强度，还包括切换机构8，切换机构8包括电机81、齿轮87和内齿环88，电机81设置于滑动框板92的前端，电机81的输出轴前端设有齿轮87，内齿环88设置于壳体95后侧面的圆环后端，齿轮87和内齿环88啮合连接，电机81的输入端电连接于PLC控制器10的输出端，启动电机81，电机81的输出轴带动齿轮87转动，利用齿轮87和内齿环88的啮合连接，使内齿环88带动壳体95转动九十度，使X射线管96朝向X射线平板探测器二2，切换机构8还包括转盘82和行程开关83，转盘82中部的连接柱穿过壳体95表面的通孔并与滑动框板92固定连接，行程开关83分别设置于壳体95的后侧内壁，行程开关83与转盘82外弧面的拨板配合安装，行程开关83的输出端均电连接于PLC控制器10的输入端，切换机构8还包括卡槽84、卡板85和限位推杆86，限位推杆86设置于壳体95的内部，限位推杆86的伸缩端上端设有卡板85，卡槽84分别设置于转盘82的外弧面，卡槽84与卡板85配合安装，限位推杆86的输入端电连接于PLC控制器10的输出端，壳体95会带动行程开关83、卡板85和限位推杆86进行转动，因为转盘82通过连接柱与滑动框板92固定连接，转盘82和卡槽84的角度不变，当转盘82的拨板与行程开关83接触后，表示壳体95转动到位，启动限位推杆86，使卡板85与卡槽84卡接，限制壳体95的转动，使成像模式的切换更加准确，壳体95的下端设有摄像头11，壳体95的前表面设有显示器12，摄像头11的输出端电连接于PLC控制器10的输入端，壳体95的输入端电连接于PLC控制器10的输出端，利用摄像头11对壳体95正下的图形信息进行采集，方便对X射线成像的位置进行确定，利用显示器12对成像的位置进行显示。

本发明提供的一种带补偿功能的X射线成像系统的工作原理如下：在使用时，人员躺在板台3的上表面，利用挡板94的两个竖向板体对人员所躺下的位置进行限制，防止人员所躺位置超出测量范围，然后利用摄像头11对壳体95正下的图形信息进行采集，方便对X射线成像的位置进行确定，然后通过PLC控制器10启动直线电机一6，对壳体95的左右位置进行改变，启动直线电机二7，对壳体95的上下位置进行改变，启动调节推杆91，对壳体95的前后位置进行改变，使X射线管96位于合适的位置，然后启动高压发生器97，高压发生器97产生的高压电流传输至X射线管96，使X射线管96发出X射线，X射线在穿透人体后被X射线平板探测器一4采集，实现对人体指定部位的成像，同时在成像过程中，光栅传感器99随直线电机二7一起进行移动，对人员的体型进行扫描，根据人员成像位置的身体厚度，调节高压发生器97的功率，改变X射线管96发出的X射线强度，为成像部位厚度过大的情况进行补偿，避免X射线穿透人体后的衰减过大，保证成像后图像的清晰性，在成像时，人员也可以站在直线电机三5的右侧，启动电机81，电机81的输出轴带动齿轮87转动，利用齿轮87和内齿环88的啮合连接，使内齿环88带动壳体95、行程开关83、卡板85和限位推杆86转动九十度，因为转盘82通过连接柱与滑动框板92固定连接，转盘82和卡槽84的角度不变，当转盘82的拨板与行程开关83接触后，表示壳体95转动到位，启动限位推杆86，使卡板85与卡槽84卡接，限制壳体95的转动，使X射线管96朝向X射线平板探测器二2，利用X射线平板探测器二2和X射线管96的配合，对人体进行成像，成像所需要的时间更少。

值得注意的是，以上实施例中所公开的PLC控制器10可选用TPC8-8TD型号的PLC控制器，X射线平板探测器一4、直线电机一6、直线电机二7、X射线管96、高压发生器97、调节推杆91、光栅传感器99、电机81、行程开关83、限位推杆86、直线电机三5、X射线平板探测器二2、摄像头11和显示器12则可根据实际应用场景自由配置，X射线平板探测器一4和X射线平板探测器二2均可选用XRD1611型号的X射线平板探测器，直线电机一6、直线电机二7和直线电机三5均可选用DLMFP-0407型号的直线电机，X射线管96可选用MXR-225HP/11型号的X射线管，高压发生器97可选用ZGF-200/2型号的高压发生器，调节推杆91和限位推杆86均可选用LAM1型号的电动推杆，光栅传感器99可选用SGB3060型号的测量光栅，电机81可选用3M57-42A型号的步进电机，行程开关83可选用LX19-001/111型号的行程开关，摄像头11可选用KN-HP857-4D型号的高清摄像头，显示器12可选用P1.66型号的显示屏，PLC控制器10控制X射线平板探测器一4、直线电机一6、直线电机二7、X射线管96、高压发生器97、调节推杆91、光栅传感器99、电机81、行程开关83、限位推杆86、直线电机三5、X射线平板探测器二2、摄像头11和显示器12工作均采用现有技术中常用的方法。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。