数字化立体X光机制造技术

一种数字化立体Ｘ光机，其特征是：该Ｘ光机有两只Ｘ光球管交替曝光，两只Ｘ光球管中心相距６－１２ｃｍ，球管长轴线与水平线成一定夹角，该夹角可以调节。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及数字X光成像系统。立体成像技术，具体地说是一种有两只X光球管的数字化立体X光机。
技术介绍
目前公知的立体X光机成像系统，包括高压发生器、两个平行放置的球管、一个影像增强器、一个摄像管、一个监视器加上偏振光眼镜或双监视器加半透膜玻璃加偏振光片组成立体显示系统。其缺点是1.平行放置的两个球管在满足立体条件时，其X线只有部分照射在影像增强器上。导致物体立体成像范围缩小，没有有效利用增强器的使用面积。2.立体显示部分在双眼立体模式中偏振光的开关与左右图像严格同步，对眼镜和观察角度要求很高，实现难度大。在双目直观偏振光模式中，需两个监视器，两套偏振光片和一付半透膜玻璃，结构复杂，观察角度受限。3.现有立体系统中使用摄像管采集图像，经模/数、数/模两次转换到监视器上显示，因此信号损失很大，X光剂量要求高，辐射增加，图像质量不好，以及摄像管惰性会出现图像重叠模糊的图像。在快速活动物体时，不能实时显示，有拖尾现象产生。以上缺点使立体X光机只停留在样机和理论，很难实现产业化。
技术实现思路
为克服现有立体X光机成像系统的上述不足，本技术的目的是设计一种新的有两只X光球管的数字化立体X光机。数字化立体X光机，其特征是该X光机有两只X光球管交替曝光，两只X光球管中心相距6-12cm，球管长轴线与水平线成一定夹角，该夹角可以调节。根据双目视差原理，采用两只X光球管，该两只球管的X光发射相距6-12cm，中心线对准影像增强器中心点。程序控制X光球管交替曝光，采用高清晰度数字CCD作图像采集，同步控制球管曝光和采集。用数字图像信号直接在一个立体显示器上显示三维立体图像，而不需偏振光眼镜或其它辅助观察工具。原理框图如图1所示。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是1、立体图像的形成立体图像是以双目视差立体成像原理为基础的，一般的方法是在摄像端，用代表人两只眼睛的两个摄像机，从不同角度拍摄同一景物，分别获得物体的左、右图像(称为立体对图像)。在接收端将这两幅有视差的图像(复像)显示出来，并设法使左眼只能看到左边的图像，右眼只能看到右边的图像。于是就看到了具有深度感的立体图像了。可见，实现立体图像必须满足下列条件A摄像端必须使用相隔一定距离的两架摄像机并从不同角度拍摄同一景物。B传输两幅图像信号。C显像端设法把两幅图像分开，使左眼只能看到左图像，右眼只能看到右图像，这是实现立体图像的关键。2、立体图像的显像立体X线图像的原理如图2所示。两个相距为B的X射线管XL和XR以距离L分别照射物体PQ(P、Q为物体上的两个点)。两球管平面与水平线成一定角度，中心线对准增强器中心点。于是在荧光屏上建立对应的两图像，即右图像PRQR和左图像PLQL。若两只眼睛EL、ER以距离R在荧光屏另一侧同步观察，也就是说，右眼只看到右图像，左眼只看到左图像，结果就观察到有立体视差的两个图像，那么这两个图像经过大脑中枢就会合成一个立体图像。如果利用3D液晶则无须戴上专用眼镜也可以利用液晶本身达到这种图像分配的目的，其特点是在液晶中精确配置用来遮挡光线行进的“视差屏障”。视差屏障通过准确控制每一个像素遮住透过液晶的光线，只让右眼或左眼看到。由于右眼和左眼观看液晶的角度不同，利用这一角度差遮住光线就可将图像分配给右眼或左眼。在本装置中使用立体显示器，经过计算机的处理可以直接显示立体图像，而不需配戴偏振光眼镜。3、同步X线管曝光控制根据立体X线电视的显像原理，要在单只影像增强器上形成并区分左右两个物体像，需要两个X线源按一定的频率交替发射。采用两只普通二极X线管予以机械同步遮光是一种可以实现的方法，但效果不佳。若采用二只栅控X线管，组装成栅控双三极管X线源，由电视系统电子同步控制，使其交替发射X射线，性能较佳。栅控X线源不但小型轻便，稳定可靠，容易调节，而且有辐射剂量低，对生物体破坏作用小等独特优点，它在X线电视系统中，快速X线拍像以及其他需要严格时间控制的X线技术中很大的应用价值。4、数字CCD摄像及数字图像采集和处理传统X射线成像的缺陷及数字化成像的主要优越性(1)统X射线成像方式对于X射线能量的利用率不高。其量子检测效率仅20-30％，而数字化成像系统可达60％以上。因此后者成像所需的辐射剂量可大幅度降低。(2)传统X射线成像的动态范围远较数字化成像狭窄。传统X射线成像与数字化成像的“曝射量-反映曲线”，前者仅在曲线中的S段(小于2个数量级)呈线性变化，而后者则在5个数量级中保持线性变化，此即数字化像可以获得较高的密度分辨率及较大的曝射宽容度的原因。(3)传统X射线成像所得的图像不能进行成像后处理。若图像质量由于种种原因达不到诊断要求，则因不能进行改善图像的处理而只能重复检查。而数字化成像可进行窗宽窗位调节、边缘增强、灰阶变换等一系列后处理技术。例如在胃肠道双对比造影检查中，通过边缘增强后，使胃肠道的轮廓线、粘膜皱壁、胃小区及胃小沟等图像细节显示更清晰。(4)传统X射线成像所得的图像数据为模拟图像，它必须经过模/数转换(A/D转换)，成为数字图像后方能进入“图像存储与传输系统”实施联网和远程会诊。(5)数字化成像获得影像数据的时间短，可达30帧/秒。其速度大大超过结构复杂、价格昂贵的快速换片机。此外，由于曝光时间短，消除了因器官活动所致的运动性模糊现象。(6)传统X射线成像，其图像的获取-处理-管理，仍沿用肉眼直接观察图像-原始的处理-传统的管理，这个陈旧的模式。而且以胶片作为影像的载体及媒介物存储大量的影像资料，显然是不能满足需要的。因此本系统采用高清晰度数字CCD摄像机使X光直接数字成像。本技术的有益效果是，增加了影像器有效使用面积，扩大了X光机对物体的检查范围，对X光机产生的X光剂量要求降低。降低了对人体的辐射，有利于环保。使用数字CCD提高了图像清晰度。直接数字成像，去掉了A/D，D/A转换过程中的信号损失，消除了摄像管的惰性，同时不需配戴偏振光眼镜就能观察立体图像。整个系统实用和结构简单，为数字立体X光机产业化带来了方便。同时，改变了传统X光机的显像方式，能实时动态观察物体的立体图像，不需配戴偏振光眼镜，具有一般平面图像所不能显示的深度空间概念与物体的整体概念。在医疗领域中对病变的定位与定性均有重要参考价值，对各种导管、导针的导向检查具有重要的临床意义。这是由于立体图像能实时反映导管头的方向、位置，有利于准确的定位。有利于正确完成骨折复位和摘除异物等手术。附图说明图1是本技术的原理框图。图2是立体X线成像原理图。图3是两只X线球管和影像增强器位置结构图。虚线为球管X线中心线，O点为增强器中心点。具体实施方式如图3中，两只X线球管管交替曝光，球管中心相距12cm，球管长轴线与水平线成45度夹角。配和数字化立体X光机使用，高压发生器选择高频高压发生器，计算机同步控制程控开关选择球管交替曝光。计算机在球管曝光的同时从数字CCD采集图像信号。把球管1曝光的图像放在左眼区，把球管2曝光的图像放在右眼区。左眼区和右眼区是计算机为立体显示时自动划分的内存区域。计算机控制把左眼区内存的数字信号送到立体显示器的左输入端，而把右眼区的内容送到立体显示器的右输入端。这样就能在3D显示器上观看立体图像。为提高影像增强器的使用面积和真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐岩，
申请(专利权)人：徐岩，
类型：实用新型
国别省市：