基于无线通信的高压发生器曝光控制装置、控制系统
阅读说明：本技术 基于无线通信的高压发生器曝光控制装置、控制系统 (High-voltage generator exposure control device and system based on wireless communication ) 是由 李通 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于无线通信的高压发生器曝光控制装置、控制系统,基于无线通信的高压发生器曝光控制装置包括第一无线通信模块、第二无线通信模块,第一无线通信模块集成在平板探测器中,第二无线通信模块与高压发生器通信连接；第一无线通信模块、第二无线通信模块使用的通信芯片相同,且彼此无线连接,平板探测器、高压发生器通过第一无线通信模块、第二无线通信模块获取彼此的状态信息,并根据状态信息同步工作。本发明通过第一无线通信模块、第二无线通信模块之间的无线通信传输彼此的状态信息,并根据该状态信息同步工作,能够快速有效地实现高压发生器和平板探测器的同步,同步效果好,缩短了同步时间,提高了图像的清晰度和准确性。(The invention provides a high-voltage generator exposure control device and a control system based on wireless communication, wherein the high-voltage generator exposure control device based on the wireless communication comprises a first wireless communication module and a second wireless communication module, the first wireless communication module is integrated in a flat panel detector, and the second wireless communication module is in communication connection with a high-voltage generator; the first wireless communication module and the second wireless communication module use the same communication chip and are in wireless connection with each other, and the flat panel detector and the high-voltage generator acquire state information of each other through the first wireless communication module and the second wireless communication module and work synchronously according to the state information. According to the invention, the state information of the first wireless communication module and the second wireless communication module is transmitted through wireless communication, and the synchronous operation is carried out according to the state information, so that the synchronization of the high-voltage generator and the flat panel detector can be rapidly and effectively realized, the synchronization effect is good, the synchronization time is shortened, and the definition and the accuracy of the image are improved.)
技术领域
本发明涉及高压发生器曝光控制领域，尤其涉及一种基于无线通信的高压发生器曝光控制装置、控制系统。
背景技术
随着X射线成像系统在放射诊断、放射治疗领域广泛应用，已经形成了一整套完备的供应链系统。随着技术的发展，由X射线平板探测器、高压发生器和X射线管的组成结构逐渐成为了主流选择。其中，由高压发生器按下曝光手闸产生高压，激发X射线管产生X射线；平板探测器接收X射线，通过荧光材料转换为可见光，再通过光电转换为图像。
随着数字X线机技术的发展，平板探测器需要用更小的计量时间来拍摄出更加清晰的图像，也就是说需要一种可以快速有效地实现高压发生器和平板探测器的同步设备。
然而，现有技术是使用传感器和相关电路组成的自动曝光检测(AED)模块实时检测X光信号，一旦检测到有X光到来，便向平板探测器发送开始曝光信号，当又重新检测到没有X光信号时，向平板探测器发送停止曝光信号。这种方式只能在高压发生器产生X光后控制平板探测器工作，难以在高压发生器将发出X光时通知平板探测器，也不能在平板探测器工作时通知高压发生器同步工作，同步效果差，且不能缩短同步时间。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于无线通信的高压发生器曝光控制装置、控制系统，通过在高压发生器上、平板探测器上分别设置第二无线通信模块、第一无线通信模块，通过第一无线通信模块、第二无线通信模块之间的无线通信传输彼此的状态信息，并根据该状态信息同步工作，能够快速有效地实现高压发生器和平板探测器的同步，同步效果好，缩短了同步时间，提高了图像的清晰度和准确性。
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种基于无线通信的高压发生器曝光控制装置，所述基于无线通信的高压发生器曝光控制装置包括第一无线通信模块、第二无线通信模块，所述第一无线通信模块集成在平板探测器中，所述第二无线通信模块与高压发生器通信连接；所述第一无线通信模块、第二无线通信模块使用的通信芯片相同，且彼此无线连接，所述平板探测器、高压发生器通过所述第一无线通信模块、第二无线通信模块获取彼此的状态信息，并根据所述状态信息同步工作。
进一步地，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块通过WiFi、蓝牙、ZigBee、lora、红外通信中的任一种进行通信。
进一步地，所述第二无线通信模块与所述高压发生器通过USB线连接。
进一步地，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块之间通过脉冲信号通信连接。
进一步地，所述通信芯片为NRF52840芯片。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种高压发生器控制系统，所述高压发生器控制系统包括：高压发生器、平板探测器以及基于无线通信的高压发生器曝光控制装置，所述基于无线通信的高压发生器曝光控制装置包括第一无线通信模块、第二无线通信模块，所述第一无线通信模块集成在平板探测器中，所述第二无线通信模块与高压发生器通信连接；所述第一无线通信模块、第二无线通信模块使用的通信芯片相同，且彼此无线连接，所述平板探测器、高压发生器通过所述第一无线通信模块、第二无线通信模块获取彼此的状态信息，并根据所述状态信息同步工作。
进一步地，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块通过WiFi、蓝牙、ZigBee、lora、红外通信中的任一种进行通信。
进一步地，所述第二无线通信模块与所述高压发生器通过USB线连接。
进一步地，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块之间通过脉冲信号通信连接。
进一步地，所述通信芯片为NRF52840芯片。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过在高压发生器上、平板探测器上分别设置第二无线通信模块、第一无线通信模块，通过第一无线通信模块、第二无线通信模块之间的无线通信传输彼此的状态信息，并根据该状态信息同步工作，能够快速有效地实现高压发生器和平板探测器的同步，同步效果好，缩短了同步时间，提高了图像的清晰度和准确性。
附图说明
图1为本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置一实施例的结构图；
图2为本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置另一实施例的结构图；
图3为本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置中控制芯片一实施例的电路图；
图4为本发明高压发生器控制系统一实施例的结构图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1-3，其中，图1为本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置一实施例的结构图；图2为本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置另一实施例的结构图；图3为本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置中控制芯片一实施例的电路图。结合附图1-3对本发明的基于无线通信的高压发生器曝光控制装置作详细说明。
在本实施例中，基于无线通信的高压发生器曝光控制装置包括第一无线通信模块、第二无线通信模块，第一无线通信模块集成在平板探测器中，第二无线通信模块与高压发生器通信连接；第一无线通信模块、第二无线通信模块使用的通信芯片相同，且彼此无线连接，平板探测器、高压发生器通过第一无线通信模块、第二无线通信模块获取彼此的状态信息，并根据状态信息同步工作。
在本实施例中，第一无线通信模块与平板探测器的控制芯片集成在同一块电路板上。在其他实施例中，也可以将第一无线通信模块与控制芯片分开设置在平板探测器中，还可以将第一无线通信模块设置在平板探测器外、二者之间通过USB线、网线以及其他信号传输线连接，或者无线连接。
在一个具体的实施例中，第一无线通信模块与控制芯片之间通过SPI总线连接。
在本实施例中，第一无线通信模块通过平板探测器获取电能，在其他实施例中，第一无线通信模块也可以设置电源，通过该电源供电，其中，该电源可以为内置电源、外接电源中至少一种。
在本实施例中，第一无线通信模块、第二无线通信模块通过WiFi、蓝牙、ZigBee、lora、红外通信中的任一种进行通信。
在本实施例中，第二无线通信模块与高压发生器通过USB线连接，高压发生器的控制器设置有USB接口，第二无线通信模块通过该USB接口与高压发生器的控制器连接，通过USB线传输数据和获取电能。其中，通过修改控制器中的软件以使控制器识别USB接口输入或输出的相关信号，并根据USB接口输入的平板探测器的状态信息控制高压发生器改变工作状态。
在其他实施例中，第二无线通信模块也可以通过无线通信的方式与控制器连接，还可以在高压发生器上设置ISA、PCI、AGP、PCI Express以及其他能够进行数据传输的接口，第二无线通信模块通过该接口与高压发生器连接。
在本实施例中，第一无线通信模块、第二无线通信模块之间通过脉冲信号通信连接。其中，第一无线通信模块或第二无线通信模块获取平板探测器或高压发生器的状态信息，将状态信息以脉冲信号的方式无线传输给第二无线通信模块或第一无线通信模块。
在一个具体的实施例中，第一无线通信模块、第二无线通信模块中的通信芯片为NRF52840芯片。该芯片支持蓝牙5.0，Zigbee，802.15.4，ANT和2.4Ghz，USB2.0等协议。
下面通过第一无线通信模块、第二无线通信模块之间的信息传输方式对本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置进行说明。
第二无线通信模块中的NRF52840芯片通过USB信号线与高压发生器相互通信。分别对第一无线通信模块和第二无线通信模块中的NRF52840芯片烧写固件，在固件中定义第一无线通信模块为Host，定义第二无线通信模块为device，并定义统一的蓝牙设备名称。将第二无线通信模块插入高压发生器的USB接口修改高压发生器的控制器的软件，以控制便可识别USB接口输入或输出的相关信号。
由平板探测器和高压发生器分别为第一无线通信模块、第二无线通信模块供电，第二无线通信模块接收高压发生器传输的电能以后，对外广播自己的蓝牙设备名称，当第一无线通信模块搜索到与自身相同的蓝牙设备名称时，将会自动完成握手协议并连接。当高压发生器曝光开始时，会通过第二无线通信模块发出一个表示曝光开始的脉冲信号，平板探测器接收到该脉冲信号后会停止自清空并且启动图像采集。当高压发生器曝光结束时，同样会通过第二无线通信模块设备发出一个曝光结束的脉冲信号，平板探测器接收到脉冲信号后会停止图像采集启动子清空模式，同理平板探测器需要采集图像时同样会控制第一无线通信模块发出采集图像的脉冲信号给高压发生器，高压发生器通过第二无线通信模块接收到该采集图像的脉冲信号后会发出X射线。
有益效果：本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置通过在高压发生器上、平板探测器上分别设置第二无线通信模块、第一无线通信模块，通过第一无线通信模块、第二无线通信模块之间的无线通信传输彼此的状态信息，并根据该状态信息同步工作，能够快速有效地实现高压发生器和平板探测器的同步，同步效果好，缩短了同步时间，提高了图像的清晰度和准确性。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种高压发生器控制系统，请参阅图4，图4为本发明高压发生器控制系统一实施例的结构图，结合图4对本发明的高压发生器控制系统进行说明。
在本实施例中，高压发生器控制系统包括：高压发生器、平板探测器以及基于无线通信的高压发生器曝光控制装置，基于无线通信的高压发生器曝光控制装置包括第一无线通信模块、第二无线通信模块，第一无线通信模块集成在平板探测器中，第二无线通信模块与高压发生器通信连接；第一无线通信模块、第二无线通信模块使用的通信芯片相同，且彼此无线连接，平板探测器、高压发生器通过第一无线通信模块、第二无线通信模块获取彼此的状态信息，并根据状态信息同步工作。
在本实施例中，第一无线通信模块与平板探测器的控制芯片集成在同一块电路板上。在其他实施例中，也可以将第一无线通信模块与控制芯片分开设置在平板探测器中，还可以将第一无线通信模块设置在平板探测器外、二者之间通过USB线、网线以及其他信号传输线连接，或者无线连接。
在一个具体的实施例中，第一无线通信模块与控制芯片之间通过SPI总线连接。
在本实施例中，第一无线通信模块通过平板探测器获取电能，在其他实施例中，第一无线通信模块也可以设置电源，通过该电源供电，其中，该电源可以为内置电源、外接电源中至少一种。
在本实施例中，第一无线通信模块、第二无线通信模块通过WiFi、蓝牙、ZigBee、lora、红外通信中的任一种进行通信。
在本实施例中，第二无线通信模块与高压发生器通过USB线连接，高压发生器的控制器设置有USB接口，第二无线通信模块通过该USB接口与高压发生器的控制器连接，通过USB线传输数据和获取电能。其中，通过修改控制器中的软件以使控制器识别USB接口输入或输出的相关信号，并根据USB接口输入的平板探测器的状态信息控制高压发生器改变工作状态。
在其他实施例中，第二无线通信模块也可以通过无线通信的方式与控制器连接，还可以在高压发生器上设置ISA、PCI、AGP、PCI Express以及其他能够进行数据传输的接口，第二无线通信模块通过该接口与高压发生器连接。
在本实施例中，第一无线通信模块、第二无线通信模块之间通过脉冲信号通信连接。其中，第一无线通信模块或第二无线通信模块获取平板探测器或高压发生器的状态信息，将状态信息以脉冲信号的方式无线传输给第二无线通信模块或第一无线通信模块。
在一个具体的实施例中，第一无线通信模块、第二无线通信模块中的通信芯片为NRF52840芯片。该芯片支持蓝牙5.0，Zigbee，802.15.4，ANT和2.4Ghz，USB2.0等协议。
下面通过第一无线通信模块、第二无线通信模块之间的信息传输方式对本发明基于无线通信的高压发生器曝光控制装置进行说明。
第二无线通信模块中的NRF52840芯片通过USB信号线与高压发生器相互通信。分别对第一无线通信模块和第二无线通信模块中的NRF52840芯片烧写固件，在固件中定义第一无线通信模块为Host，定义第二无线通信模块为device，并定义统一的蓝牙设备名称。将第二无线通信模块插入高压发生器的USB接口修改高压发生器的控制器的软件，以控制便可识别USB接口输入或输出的相关信号。
由平板探测器和高压发生器分别为第一无线通信模块、第二无线通信模块供电，第二无线通信模块接收高压发生器传输的电能以后，对外广播自己的蓝牙设备名称，当第一无线通信模块搜索到与自身相同的蓝牙设备名称时，将会自动完成握手协议并连接。当高压发生器曝光开始时，会通过第二无线通信模块发出一个表示曝光开始的脉冲信号，平板探测器接收到该脉冲信号后会停止自清空并且启动图像采集。当高压发生器曝光结束时，同样会通过第二无线通信模块设备发出一个曝光结束的脉冲信号，平板探测器接收到脉冲信号后会停止图像采集启动子清空模式，同理平板探测器需要采集图像时同样会控制第一无线通信模块发出采集图像的脉冲信号给高压发生器，高压发生器通过第二无线通信模块接收到该采集图像的脉冲信号后会发出X射线。
有益效果：本发明的高压发生器控制系统通过在高压发生器上、平板探测器上分别设置第二无线通信模块、第一无线通信模块，通过第一无线通信模块、第二无线通信模块之间的无线通信传输彼此的状态信息，并根据该状态信息同步工作，能够快速有效地实现高压发生器和平板探测器的同步，同步效果好，缩短了同步时间，提高了图像的清晰度和准确性。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。