CN111887883A - X射线成像设备及x射线成像方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了X射线成像设备和X射线成像方法。X射线成像设备可包括：X射线源，配置以发出X射线从而照射至投照体，其中，X射线源具有尺寸能够调节的出射口；探测器，配置以检测经过投照体的X射线以生成投影数据；转动机构，配置以能够使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；以及计算机构，配置以基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸，其中，X射线源的出射口的尺寸被调节为计算机构计算的尺寸。

Description

X射线成像设备及X射线成像方法

技术领域

本申请涉及X射线成像领域。

背景技术

影像学技术，包括例如X射线成像、CT(Computed Tomography，计算机断层扫描)等，自问世以来在众多领域得到了广泛应用，尤其在医疗检查领域。通常，为了扩大视野范围，X射线成像设备采用较大的探测器。然而，在拍摄较小物体时会有很大一部分的X射线变成无用射线而直接照射到探测器上并成像，而这还需要经过后处理进行图像消除，增加了不必要的计算量。

发明内容

针对上述技术问题中的至少之一，本申请提供了X射线成像设备和X射线成像方法。

根据本申请的一方面，提供了一种X射线成像设备，包括：X射线源，配置以发出X射线从而照射至投照体，其中，X射线源具有尺寸能够调节的出射口；探测器，配置以检测经过投照体的X射线以生成投影数据；转动机构，配置以能够使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；以及计算机构，配置以基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸，其中，X射线源的出射口的尺寸被调节为计算机构计算的尺寸。

根据本申请的另一方面，提供了一种X射线成像方法，其特征在于，包括：通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；通过探测器检测经过投照体的X射线以生成投影数据；通过转动机构使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸；以及将X射线源的出射口的尺寸调节为计算的X射线源的出射口的尺寸。

根据如上所述的X射线成像设备和X射线成像方法，能够基本上根据投照体的尺寸来对X射线源的出射口的尺寸进行相应的调节，由于减少了直接照射到探测器上并成像的无用X射线，因而能够减少在后处理过程中用来消除无用X射线影响的不必要的计算。

附图说明

通过参考附图详细描述本申请的示例性实施方式，本申请的上述及其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1示出了现有技术的示例性口腔CT的示意性立体图。

图2示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像设备的示意性框图。

图3示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像设备的示意性框图。

图4示出了根据本申请示例性实施方式的计算在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸的几何光路的示意性前视图。

图5示出了根据本申请示例性实施方式的计算在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸的几何光路的示意性俯视图。

图6A和图6B示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线源的出射口的前视立体图和后视立体图。

图7示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法的示意性流程图。

具体实施方式

现在，将在下文中参照示出各实施方式的附图更充分地描述本申请。然而，本申请能以诸多不同的形式来实现，而不应解释为局限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开为透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本申请的范围。在说明书全文和所有附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

将理解，当元件被称为处于另一元件“上”时，它可直接地处于该另一元件上，或者其间可存在中间元件。相反，当元件被称为直接在另一元件上时，不存在中间元件。

将理解，虽然可在本文中使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在没有脱离本文的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。

本文使用的术语仅是出于描述具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如本文所使用的那样，除非内容清楚地另行指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。如本文所使用的那样，措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。还将理解，当措辞“包括”在本说明书中使用时指出所阐述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。

此外，在本文中可使用诸如“在……下方”或“在……上”以及“在……上方”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解，除了附图中所描绘的定向之外，相对术语还旨在涵盖设备的不同定向。例如，如果附图之一中的设备翻转，则描述为在其他元件“下方”的元件于是将定向成在所述其他元件“上方”。示例性术语“下方”或“下面”因此可涵盖上方和下方两个定向。

如本文所使用的，“约”或“近似”包括所阐述的值以及在对于特定值的如由本领域普通技术人员在考虑正在进行的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量***的局限性)所确定的可接受偏差范围内的平均值。

除非另行限定，否则本文所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解，术语，诸如通常使用的词典中所定义的术语，应解释为具有与它们在相关技术的上下文和本公开中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文明确地限定成这样。

图1示出了现有技术的示例性口腔CT的示意性立体图。需要说明的是，为了便于说明，在以下的描述中以口腔CT为例，但是本申请的X射线成像设备并不限于口腔CT。

如图1所示，现有技术的示例性口腔CT包括X射线源100、探测器200和转动机构300。X射线源100发出X射线从而照射至投照体A，探测器检测经过投照体A的X射线，转动机构300，其能够使X射线源100和探测器200绕竖直方向(即，图1中的z方向)的旋转轴线围绕投照体A转动。图1中示出了示例性的下悬式转动机构300，可以理解转动机构300可以采用其他的方式。

图2示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像设备的示意性框图。如图2所示，根据示例性实施方式的示例性X射线成像设备可包括：X射线源100、探测器200、转动机构300。其中，X射线源100可发出X射线从而照射至投照体A。探测器200可检测经过投照体A的X射线以生成投影数据。转动机构300能够使X射线源100和探测器200绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体A转动。上述部件与现有技术中的部件的功能和作用都类似，此处不再赘述。

根据本申请的示例性实施方式，X射线源100具有尺寸能够调节的出射口，因而能够调节X射线的照射范围。可以理解的是，根据某些实施方式，出射口可以通过能够调节X射线的照射范围的光阑或具有类似功能的部件代替。为了使结构更紧凑，本申请的示例性实施方式采用尺寸能够调节的出射口，但本申请的范围不限于此。

根据示例性实施方式的示例性X射线成像设备还可包括计算机构400。

计算机构400可计算X射线源的出射口的尺寸。例如，在示例性实施方式中，对于成人的头部，计算机构400将计算出要采用较大的出射口尺寸；而对于儿童的头部，计算机构400将计算出要采用较小的出射口尺寸。其中，在获得投照体A的尺寸之后，计算机构400可根据例如预先设置的经验公式来计算X射线源100的出射口的尺寸，其中，投照体A的尺寸与X射线源100的出射口的尺寸正相关。例如，投照体A的尺寸可与X射线源100的出射口的尺寸线性正相关。例如，在示例性实施方式中，对于成人的头部，计算机构400将基于获得的较大的投照体尺寸确定出较大的X射线源100的出射口的尺寸；而对于儿童的头部，计算机构400将基于获得的较小的投照体尺寸确定出较小的X射线源100的出射口的尺寸。

然后，可将X射线源100的出射口的尺寸调节为计算机构400计算(确定)的出射口的尺寸。例如，在某些实施方式中，可通过额外的调节机构来调节出射口的尺寸。根据本申请的示例性实施方式，如下文所述(参见图6)，X射线源100的出射口能够自动调节尺寸，可以认为是将出射口和调节机构集成在一起，从而使结构更紧凑。本领域技术人员能够理解的是，操作人员也可以手动调节X射线源100的出射口的尺寸以实现自动调节出射口或调节机构的功能，这同样在本申请的范围之内。

由此可见，通过根据示例性实施方式的示例性X射线成像设备，能够基本上根据投照体A的尺寸来对X射线源100的出射口的尺寸进行相应的调节，由于减少了直接照射到探测器上并成像的无用X射线，因而能够减少在后处理过程中用来消除无用X射线影响的不必要的计算。

下面描述计算机构400基于投照体A的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸的示例性过程。

在某些示例性实施方式中，计算机构400可基于投照体A在竖直方向的尺寸h(即，投照体A在图1中z轴上的正投影范围的大小)来计算X射线源的出射口在竖直方向的尺寸。这样，能够实现基于投照体A在竖直方向的尺寸h来对X射线源100的出射口的竖直方向尺寸进行相应的调节，从而使得X射线源100在竖直方向的照射范围与投照体A在竖直方向的尺寸h正相关。对于X射线源100的出射口水平方向的尺寸，例如可以设置为对应于探测器200在水平方向的尺寸。根据示例性实施方式，如下所述，X射线源100的出射口水平方向的尺寸例如可以设置为对应于投照体A在水平方向的尺寸。

通常，在利用X射线成像设备进行成像时，投照体A大体定位在预设的位置，因而X射线源100到投照体A的距离基本上是确定的，在这样的情况下，可以理解，X射线源100的出射口的竖直方向的尺寸与投照体A在竖直方向的尺寸h之间的关系可以通过其位置间的几何关系进行确定。换言之，在获得了投照体A在竖直方向的尺寸h(以及，竖直方向的计算尺寸、水平方向的尺寸和水平方向的计算尺寸)之后，计算机构400可以根据X射线源100到投照体A的距离、出射口到投照体A的距离等计算得到出射口的竖直方向的尺寸。在某些示例性实施方式中，出射口的尺寸(包括竖直方向和水平方向)和投照体A的尺寸(以及计算尺寸)之间的映射关系可以根据经验预设(例如，上文所述的预先设置的经验公式)。这样，不仅可以减少计算机构400的计算量、提高速度。根据本申请的示例性实施方式，可以将X射线源100的出射口的竖直方向的尺寸设置为使得X射线在竖直方向上准确的照射投照体A的边缘(例如，相切)，即恰好覆盖投照体A在竖直方向的尺寸h。对于下文所描述的计算的尺寸H等，基于类似的原理，也可以进行与对尺寸h类似的处理。本领域技术人员能够理解的是，在实际操作中，可以设置一定的容差，这同样在本申请的范围之内。对于其他方向的尺寸可以进行类似的设置，此处不再赘述。

此外，通常，在利用X射线成像设备进行成像时，投照体A通常被要求设置于预设的固定位置，而在该预设的固定位置上投照体A大体上是对称设置的。因而，在下文中，仅仅为了清楚的表达本申请的概念，本文的示例性实施方式假设投照体A在例如竖直方向上或水平方向上对称的设置，相应地X射线源100的出射口的竖直方向或水平方向的尺寸对称的增大或减小。然而，本领域技术人员能够理解的是，投照体A在预设的位置在例如竖直方向上非对称的设置时，可以通过相应地非对称的设置X射线源100的出射口的竖直方向的尺寸以使得X射线能够在竖直方向上覆盖投照体A在竖直方向的尺寸h即可，这同样在本申请的范围之内。

在某些示例性实施方式中，投照体A在竖直方向的尺寸h可以由操作人员输入。

在某些示例性实施方式中，参照图3，X射线成像设备还包括可见光成像单元500，投照体A在竖直方向的尺寸h可以通过可见光成像单元500对投照体A进行预拍摄获得。如图3所示，可见光成像单元500可以设置在转动机构300中。然而，可以理解的是，可见光成像单元500还可以设置在其他位置。利用可见光成像单元500，可减少对投照体A的辐射。

根据示例性实施方式，计算机构400可基于在转动机构300的旋转中心处投照体A在竖直方向的计算尺寸H来计算X射线源100的出射口的尺寸，其中，需要说明的是，在转动机构300的旋转中心处投照体A在竖直方向的计算尺寸H并非指代在转动机构300的旋转中心处投照体A在竖直方向的实际尺寸，而是指代通过根据示例性实施方式的算法计算得到的尺寸，在本文中称为计算尺寸。

图4示出了根据本申请示例性实施方式的计算在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸的几何光路的示意性前视图。如图4所示，O表示转动机构300的旋转中心，SAD表示X射线源100到旋转中心的距离，SID表示X射线源100到探测器200的距离，对于X射线成像设备来说，SAD、SID是已知的参数。X射线源100可以对投照体进行预拍摄，即，X射线源100可发出X射线从而照射至投照体。本领域技术人员能够理解，X射线发出后，探测器200会接收到X射线，包括经过投照体的和未经过投照体的X射线。如果X射线经过投照体，则X射线的强度会减少，而探测器200能够检测接收到的X射线强度。因此，可以根据探测器200所检测的X射线强度来确定探测器200的有效区域，本文中，有效区域是指接收经过投照体的X射线的区域。例如，在某些示例性实施方式中，X射线源100发出的X射线的强度S已知，可以将探测器200所检测的X射线强度低于强度S的区域确定为有效区域，但本申请的范围不限于此。如图4所示，有效区域在竖直方向的尺寸(即，在图1中z轴上的投影范围的大小)表示为L，在进行预拍摄之后能够通过探测器200确定。然后，计算机构400根据三角形的几何关系，可以计算出在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L。在实际操作中，例如，可以首先将X射线源100的出射口在竖直方向的尺寸调节到最大的位置，以进行对有效区域的确定。在确定了投照体在竖直方向的计算尺寸H之后，可以基于H来计算X射线源100的出射口在竖直方向的对应尺寸，然后进行相应的调节。

这样，能够在不使用额外器件的情况下，仅通过X射线成像设备自身的器件如X射线源100和探测器200等便可以实现基于投照体在竖直方向的计算尺寸来对X射线源100的出射口在竖直方向的尺寸进行相应的调节。

根据示例性实施方式，计算机构400可根据投照体的水平方向的尺寸来计算X射线源的出射口水平方向的尺寸。在某些示例性实施方式中，投照体的水平方向的尺寸w可以由操作人员输入。例如，竖直方向为笛卡尔坐标系中的Z轴，水平面包含笛卡尔坐标系中的X轴和Y轴，其中，投照体的三维尺寸分别为z、x、y，则可设置投照体的水平方向的尺寸

通过这样的设置，利用计算出的X射线源100的出射口在水平方向的尺寸，X射线源100发出的X射线能够覆盖绝大多数形状的投照体。

根据示例性实施方式，如图3所示，X射线成像设备还可包括可见光成像单元500，投照体的水平方向的尺寸可通过可见光成像单元500对投照体进行预拍摄获得。利用可见光成像单元500，可减少对投照体的辐射。

在某些示例性实施方式中，可见光成像单元500在第一位置对投照体进行拍摄以获得第一水平方向的尺寸x；之后，可见光成像单元500在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角。例如，可见光成像单元500可设置在转动机构300上，可见光成像单元500在第一位置对投照体进行预拍摄之后，转动机构300绕旋转轴线转动90度到达第二位置，然后再次对投照体进行预拍摄，可以理解本申请的范围不限于此。之后，计算机构400可根据投照体的水平方向的尺寸

计算得到w。

为了便于理解，可以假设竖直方向为笛卡尔坐标系中的Z轴，水平面包含笛卡尔坐标系中的X轴和Y轴。可以通过可见光成像单元500，经以下步骤获得投照体的三维尺寸：

可见光成像单元500对投照体进行拍摄以获得投照体在Z轴的投影范围z；

可见光成像单元500沿Y轴对投照体进行拍摄以获得正投影图像的在X轴的投影范围x；

可见光成像单元500沿X轴对投照体进行拍摄以获得正投影图像的在Y轴的投影范围y；以及

计算机构400可计算投照体的水平方向的尺寸

如上所述，根据本申请的示例性实施方式，X射线源100的出射口的尺寸可以分别仅基于投照体在竖直方向的尺寸h、在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H或者投照体的水平方向的尺寸w来设置。需要说明的是，X射线源100的出射口的尺寸也可以基于投照体在竖直方向的尺寸h和投照体在水平方向的尺寸w来设置，或者基于在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H投照体在水平方向的尺寸w来设置。

图5示出了根据本申请示例性实施方式的计算在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸的几何光路的示意性俯视图。从下文可以看出，与图4类似，按照图5示出的几何光路，可以分别通过有效区域在水平方向的尺寸K(包括第一水平方向的K1和第二水平方向的K2)来分别计算投照体在水平方向的计算尺寸W(包括第一水平方向的计算尺寸x以及第二水平方向的计算尺寸y)。

参见图4和图5，根据示例性实施方式，计算机构400可根据在转动机构300的旋转中心处投照体的水平方向的计算尺寸W来计算X射线源的出射口水平方向的尺寸。在转动机构300的旋转中心处投照体的水平方向的计算尺寸W可通过以下步骤获得：

X射线源100发出X射线从而照射至投照体；

探测器200检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸(即，投照体在第一水平方向的尺寸(即，投照体在探测器200表面的水平方向的投影范围的大小)K1(参见图5)；

计算机构400根据投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到x，其中，SAD是X射线源100到旋转中心的距离，SID是X射线源100到探测器200的距离；

转动机构300绕旋转轴线转动90度(可以理解，转动机构300使X射线源100和探测器200绕旋转轴线转动90度)，X射线源100发出X射线从而照射至投照体；

探测器200检测X射线以确定有效区域在第二水平方向(即，投照体在探测器200表面的水平方向的投影范围的大小)的尺寸K2；

计算机构400根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及

计算机构400根据在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的尺寸

计算得到W。

如上所述，根据本申请的示例性实施方式，X射线源100的出射口的尺寸可以分别仅基于投照体在竖直方向的尺寸h、在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H、投照体的水平方向的尺寸w或者在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸W来设置。需要说明的是，X射线源100的出射口的尺寸也可以基于投照体在竖直方向的尺寸h(或在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H)和投照体在水平方向的尺寸w(或在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸W)来设置。

为了便于理解，可以假设竖直方向为笛卡尔坐标系中的Z轴，水平面包含笛卡尔坐标系中的X轴和Y轴。例如在转动机构300的旋转中心处投照体的三维计算尺寸(包括投照体在竖直方向的计算尺寸H和在水平方向的计算尺寸W)可通过以下步骤获得：

X射线源100发出X射线从而照射至投照体；

探测器200检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸(即，投照体在探测器200表面的竖直方向的投影范围的大小)L(参见图4)以及在第一水平方向的尺寸(即，投照体在探测器200表面的水平方向的投影范围的大小)K1(参见图5)；

计算机构400根据投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L以及投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到H、x，其中，SAD是X射线源100到旋转中心的距离，SID是X射线源100到探测器200的距离；

转动机构300绕旋转轴线转动90度(可以理解，转动机构300使X射线源100和探测器200绕旋转轴线转动90度)，X射线源100发出X射线从而照射至投照体；

探测器200检测X射线以确定有效区域在第二水平方向(即，投照体在探测器200表面的水平方向的投影范围的大小)的尺寸K2；

计算机构400根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及

计算机构400根据在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的尺寸

计算得到W。

图6A和图6B示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线源的出射口的后视立体图和前视立体图。

如图6A和图6B所示，X射线源的出射口可包括上横挡板6、下横挡板7和第一电机(竖直移动电机)1，其中，第一电机1可驱动上横挡板6和下横挡板7在竖直方向上移动，以在竖直方向上调节X射线源的出射口的尺寸；X射线源的出射口还可包括左竖挡板12、右竖挡板13和第二电机(水平移动电机)8，其中，第二电机8驱动左竖挡板12和右竖挡板13在水平方向上移动，以在竖直方向上调节X射线源的出射口的尺寸。如图6A所示，X射线源的出射口还可包括支架2，用于装配各个部件。X射线源的出射口还可包括竖直滑台3、竖直丝杆4、和竖直移动固定块5，用于与第一电机1、上横挡板6和下横挡板7配合。X射线源的出射口还可包括水平移动固定块9、水平移动滑台10、和水平丝杆11，用于与第二电机8、左竖挡板12和右竖挡板13配合。本领域技术人员能够理解的是，上述具体结构仅仅是示例性的，本申请的范围不限于此。

如上所述，仅仅为了清楚的表达本申请的概念，本文的示例性实施方式假设投照体A在竖直方向上或水平方向上对称的设置，因而相应地第一电机1可以对称的驱动上横挡板6和下横挡板7在竖直方向上移动，第二电机8可以对称的驱动左竖挡板12和右竖挡板13在水平方向上移动。本领域技术人员可以理解的是，投照体A在预设的位置在例如竖直方向上非对称的设置时，可以通过相应地非对称的驱动上横挡板和下横挡板(例如，设置分别驱动上横挡板和下横挡板的两个电机)在竖直方向上移动以使得X射线能够在竖直方向上覆盖投照体A在竖直方向的尺寸h即可，这同样在本申请的范围之内。

图7示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法的示意性流程图。

如图7所示，根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法可包括以下步骤：

S10通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；

S20通过探测器检测经过投照体的X射线以生成投影数据；

S30通过转动机构使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；

S40基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸；以及

S50将X射线源的出射口的尺寸调节为计算的尺寸。

上述方法可通过如图2所示的X射线源100、探测器200、转动机构300和计算机构400来完成。例如，可通过计算机构400来执行S40，可通过额外的调节结构来执行S50。然而可以理解的是，上述步骤也可以采用其他部件或人来执行，例如，在S40中，可以由操作人员输入投照体的尺寸并计算X射线源的出射口的尺寸，在S50中，可以由操作人员手动调节X射线源100的出射口的尺寸。

根据本申请的示例性实施方式，可根据例如预先设置的经验公式来计算X射线源100的出射口的尺寸，其中，投照体A的尺寸与X射线源100的出射口的尺寸正相关。例如，在示例性实施方式中，对于成人的头部，将基于较大的投照体尺寸确定出较大的X射线源100的出射口的尺寸；而对于儿童的头部，将基于较小的投照体尺寸确定出较小的X射线源100的出射口的尺寸。

如前所述，这样，通过根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法，能够基本上根据投照体A的尺寸来对X射线源100的出射口的尺寸进行相应的调节，由于减少了直接照射到探测器上并成像的无用X射线，因而能够减少在后处理过程中用来消除无用X射线影响的不必要的计算。

根据示例性实施方式，S40可包括计算投照体在竖直方向的尺寸h。在某些示例性实施方式中，投照体在竖直方向的尺寸h可以由操作人员输入。

在某些示例性实施方式中，X射线成像方法还可包括通过如图3所示的可见光成像单元500对投照体进行预拍摄来获得投照体在竖直方向的尺寸h。如前所述，利用可见光成像单元，可减少对投照体的辐射。

根据示例性实施方式，S40可包括在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H。如前所述，在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H并非指代在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的实际尺寸，而是指代通过根据示例性实施方式的算法计算得到的尺寸，在本文中称为计算尺寸。

在某些示例性实施方式中，计算在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H包括：

通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；

通过探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；

根据H＝SAD/SID×L计算得到H，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离。

如前所述，参照图4，O表示转动机构300的旋转中心，对于X射线成像设备来说，SAD、SID是已知的参数。X射线源100可以对投照体进行预拍摄，即，X射线源100可发出X射线从而照射至投照体。本领域技术人员能够理解，X射线发出后，探测器200会接收到X射线，包括经过投照体的和未经过投照体的X射线。如果X射线经过投照体，则X射线的强度会减少，而探测器200能够检测接收到的X射线强度。因此，可以根据探测器200所检测的X射线强度来确定探测器200的有效区域。例如，在某些示例性实施方式中，X射线源100发出的X射线的强度S已知，可以将探测器200所检测的X射线强度低于强度S的区域确定为有效区域，但本申请的范围不限于此。如图4所示，有效区域在竖直方向的尺寸(即，在图1中z轴上的投影范围的大小)表示为L，在进行预拍摄之后能够通过探测器200确定。然后，根据三角形的几何关系，可以计算出在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L。

这样，能够在不使用额外器件的情况下，仅通过X射线成像设备自身的器件如X射线源100和探测器200等便可以实现基于投照体在竖直方向的计算尺寸来对X射线源100的出射口的尺寸进行相应的调节。

根据示例性实施方式，S40可包括计算投照体的水平方向的尺寸。在某些示例性实施方式中，投照体在水平方向的尺寸可以由操作人员输入。

在某些示例性实施方式中，计算投照体的水平方向的尺寸包括通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体的水平方向的尺寸。如前所述，利用可见光成像单元(例如，如图4所示的可见光成像单元500)，可减少对投照体的辐射。

在某些示例性实施方式中，通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体的水平方向的尺寸包括：

通过可见光成像单元在第一位置对投照体进行拍摄以获得第一水平方向的尺寸x；

通过可见光成像单元在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角；以及

根据水平方向的尺寸

计算得到w。

例如，可见光成像单元500在第一位置对投照体进行拍摄以获得第一水平方向的尺寸x；可见光成像单元500在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角。例如，如图3所示，可见光成像单元500可设置在转动机构300上，可见光成像单元500在第一位置对投照体进行预拍摄之后，转动机构300绕旋转轴线转动90度到达第二位置，然后再次对投照体进行预拍摄，可以理解本申请的范围不限于此。之后，可根据水平方向的尺寸

计算得到w。

根据示例性实施方式，S40可包括计算在转动机构的旋转中心处投照体的水平方向的计算尺寸W。

在某些实施方式中，计算在转动机构的旋转中心处投照体的水平方向的计算尺寸W可包括：

通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；

通过探测器检测X射线以确定有效区域在第一水平方向的尺寸K1；

根据投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到x，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离；

使转动机构绕旋转轴线转动90度；

通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；

通过探测器检测X射线以确定有效区域在第二水平方向的尺寸K2；

根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及

根据水平方向的计算尺寸

计算得到W。

如前所述，根据本申请的示例性实施方式，X射线源100的出射口的尺寸可以分别仅基于投照体在竖直方向的尺寸h、在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H、投照体的水平方向的尺寸w或者在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸W来设置。需要说明的是，X射线源100的出射口的尺寸也可以基于投照体在竖直方向的尺寸h(或在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H)和投照体在水平方向的尺寸w(或在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸W)来设置。

需要说明的是，上述根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法与前述根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像设备大体上是相对应的，因而为了简要，省略了其中对示例性X射线成像方法的一些描述。

虽然本文已经描述某些示例性实施方式和实施例，但是通过如上的描述，其他实施方式和修改将是明显的。在不背离本申请教导的情况下，本领域技术人员可对本申请的实施方式做出各种改变和修改。因此，本发明构思不限于这些实施方式，而是由所附权利要求及各种明显的修改和等同布置的更宽范围来限定。

Claims (10)

1.一种X射线成像设备，其特征在于，包括：

X射线源，配置以发出X射线从而照射至投照体，其中，X射线源具有尺寸能够调节的出射口；

探测器，配置以检测经过投照体的X射线以生成投影数据；

转动机构，配置以能够使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；以及

计算机构，配置以基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸，

其中，X射线源的出射口的尺寸被调节为计算机构计算的尺寸。

2.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，计算机构配置以基于投照体在竖直方向的尺寸h来计算X射线源的出射口在竖直方向的尺寸，

优选地，所述X射线成像设备还包括可见光成像单元，投照体在竖直方向的尺寸h是通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄获得的。

3.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，计算机构配置以基于在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H来计算X射线源的出射口的尺寸，

优选地，在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H通过以下步骤获得：

X射线源发出X射线从而照射至投照体；

探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；

计算机构根据H＝SAD/SID×L计算得到H，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离。

4.如权利要求1-3中任一项所述的X射线成像设备，其特征在于，计算机构配置以基于投照体的水平方向的尺寸w来计算X射线源的出射口的尺寸，

优选地，所述X射线成像设备还包括可见光成像单元，投照体的水平方向的尺寸是通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄获得的，

优选地，投照体的水平方向的尺寸通过以下步骤获得：

可见光成像单元在第一位置对投照体进行拍摄以获得第一水平方向的尺寸x；

可见光成像单元在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角；以及

计算机构根据投照体的水平方向的尺寸

计算得到w。

5.如权利要求1-3中任一项所述的X射线成像设备，其特征在于，计算机构配置以基于在转动机构的旋转中心处投照体的水平方向的计算尺寸W来计算X射线源的出射口的尺寸，其中，在转动机构的旋转中心处投照体的水平方向的计算尺寸W通过以下步骤获得：

X射线源发出X射线从而照射至投照体；

探测器检测X射线以确定有效区域在第一水平方向的尺寸K1；

计算机构根据投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到x，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离；

转动机构绕旋转轴线转动90度；

X射线源发出X射线从而照射至投照体；

探测器检测X射线以确定有效区域在第二水平方向的尺寸K2；

计算机构根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及

计算机构根据在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸

计算得到W。

6.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，

出射口包括上横挡板、下横挡板和第一电机，其中，第一电机驱动上横挡板和下横挡板在竖直方向上移动，和/或

出射口包括左竖挡板、右竖挡板和第二电机，其中，第二电机驱动左竖挡板和右竖挡板在水平方向上移动。

7.一种X射线成像方法，其特征在于，包括：

通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；

通过探测器检测经过投照体的X射线以生成投影数据；

通过转动机构使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；

基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸；以及

将X射线源的出射口的尺寸调节为计算的X射线源的出射口的尺寸。

8.如权利要求7所述的X射线成像方法，其特征在于，

基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸包括计算投照体在竖直方向的尺寸h，

优选地，计算投照体在竖直方向的尺寸h包括通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体在竖直方向的尺寸h；或者

基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸包括计算在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H，

优选地，计算在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H包括：

通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；

通过探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；

根据H＝SAD/SID×L计算得到H，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离。

9.如权利要求7或8所述的X射线成像方法，其特征在于，基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸包括计算投照体的水平方向的尺寸，

优选地，计算投照体的水平方向的尺寸包括通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体的水平方向的尺寸，

优选地，通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体的水平方向的尺寸包括：

通过可见光成像单元在第一位置对投照体进行拍摄以获得第一水平方向的尺寸x；

通过可见光成像单元在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角；以及

根据水平方向的尺寸

计算得到w。

10.如权利要求7或8所述的X射线成像方法，其特征在于，基于投照体的尺寸来计算X射线源的出射口的尺寸包括计算在转动机构的旋转中心处投照体的水平方向的计算尺寸W，

优选地，计算在转动机构的旋转中心处投照体的水平方向的计算尺寸W包括：

通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；

通过探测器检测X射线以确定有效区域在第一水平方向的尺寸K1；

根据投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到x，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离；

使转动机构绕旋转轴线转动90度；

通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；

通过探测器检测X射线以确定有效区域在第二水平方向的尺寸K2；

根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及

根据水平方向的计算尺寸

计算得到W。

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