一种X射线管灯丝自动校准方法、系统及存储介质

本发明涉及x射线管，具体涉及一种x射线管灯丝自动校准方法、系统及存储介质。背景技术：1、x射线管是目前医疗影像行业的核心零部件之一，其功能是根据需要产生规定剂量的x射线以生成模拟或数字图像供医学检查之用。因过量的x射线对人体有害,控制其质量和数量、不产生额外的辐射就显得非常重要。2、x射线的质量和数量，取决于施加到射线管两端的电压kv、通过射线管的电流ma以及施加电压的时间ms。其中通过射线管的电流又主要取决于射线管的灯丝电流if，但同时又受kv大小的影响，其关系是非线性的，不能用简单的数学公式进行表达。另外，射线管使用过程中，灯丝的特性又会不断发生变化，导致对射线管电流的控制一直是行业的难题。3、目前比较常用的解决方法是通过一个校准过程，采用多次手动曝光的方式，得到kv、ma和if三者之间的对应关系，然后通过软件的方法把离散的关系固化到控制程序中。这种方法的优点是在某些点上精度可以控制的比较高，也比较直观易掌握。但缺点也很明显：校准时间长、容易产生人为错误、使用一段时间后精度变差。技术实现思路1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种x射线管灯丝自动校准方法、系统及存储介质。2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：3、一种x射线管灯丝自动校准方法，包括步骤：4、确定校准焦点，以及该焦点下需要校准的管电压值；5、计算并设置所述管电压值对应的最大管电流值；6、设置成功后进行故障检测；7、无故障时，从灯丝待机电流值开始，以设定步长进行曝光，直到采样电流值大于第一设定值，记录每次曝光的设定电流值和采样电流值；8、计算校准数据并保存；9、依次设置其他管电压值按照以上步骤进行校准，直至所有管电压值都被校准。10、在本发明中，优选的，从灯丝待机电流值开始曝光，起始曝光时间20ms，曝光过程中采集稳定段的管电流值作为采样电流值。11、在本发明中，优选的，所述设定步长具体为：在管电流值小于第一设定值的0.9倍时，电流增加的步长设定为newstep1，当管电流值大于第一设定值的0.9倍时，电流增加的步长设定为newstep2。12、在本发明中，优选的，所述newstep1根据newstep1＝maxma*1.414*laststep/(nowma-lastma)计算得到，其中newstep1是下一次曝光增加的灯丝电流；laststep是上一次曝光增加的步长；nowma是本次曝光采样的管电流；lastma是上一次曝光采样的管电流。13、在本发明中，优选的，所述newstep2根据newstep＝maxma*2.7*laststep/(nowma-lastma)计算得到。14、在本发明中，优选的，所述计算校准数据并保存具体包括：15、记录递增的灯丝电流设定数值if1，if2，…，ifn以及设定数值对应的采样电流值ma1，ma2，…，man；16、采用差值算法计算采样电流值对应的理论灯丝电流值为：17、ik＝if(k-1)+(mak-mak)*(ifk-if(k-1))/(mak-ma(k-1))并保存；18、计算采样电流值与理论灯丝电流值之间的斜率：19、lk＝(mak-ma(k-1))/(ik-i(k-1))并保存。20、在本发明中，优选的，还包括动态校准：21、判断设定管电流值maset与实际反馈管电流值mafb之间的偏差是否小于设定值；22、如偏差大于设定值，则计算实际施加到灯丝上的电流为ik+(maset-mafb)*lk，并判断曝光后的实际管电流精度是否达到要求，如达到精度要求，则用ik+(maset-mafb)*lk替换原保存的ik。23、一种x射线管灯丝自动校准系统，包括依次通讯连接的工作站、dsp单元、运算器、pid控制器、pwm发生器、逆变器、驱动变压器，以及连接在逆变器输出端与运算器输入端的电流采样单元，所述工作站用于设定要曝光的管电压值以及管电流值，将其输入至所述dsp单元，所述dsp单元依据接收的管电压值以及管电流值，查表得到要施加到灯丝上的设定电流值，电流采样电路采集的为灯丝的实际电流值，所述运算器计算设定电流值和实际电流值的偏差值，所述偏差值输入至所述pid控制器，pid控制器输出运算结果控制所述pwm发生器的输出脉冲信号的占空比，所述逆变器依据所述脉冲信号将直流电转化为高频交流电，再经过所述驱动变压器进行减低电流以及电气隔离后输出给灯丝，驱动灯丝工作。24、一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的x射线管电压精度校准方法的步骤。25、与现有技术相比，本发明的方法校准过程自动控制，不需要人为干预，提高效率的同时避免了人为错误导致的设备损坏；校准结果精度高，校准过程中根据三者关系变化率自动调整算法；使用过程中精度自动修正，避免了定期校准的不便。技术特征：1.一种x射线管灯丝自动校准方法，其特征在于，包括步骤：2.根据权利要求1所述的一种x射线管灯丝自动校准方法，其特征在于，从灯丝待机电流值开始曝光，起始曝光时间20ms，曝光过程中采集稳定段的管电流值作为采样电流值。3.根据权利要求2所述的一种x射线管灯丝自动校准方法，其特征在于，所述设定步长具体为：在管电流值小于第一设定值的0.9倍时，电流增加的步长设定为newstep1，当管电流值大于第一设定值的0.9倍时，电流增加的步长设定为newstep2。4.根据权利要求3所述的一种x射线管灯丝自动校准方法，其特征在于，所述newstep1根据newstep1＝maxma*1.414*laststep/(nowma-lastma)计算得到，其中newstep1是下一次曝光增加的灯丝电流；laststep是上一次曝光增加的步长；nowma是本次曝光采样的管电流；lastma是上一次曝光采样的管电流。5.根据权利要求4所述的一种x射线管灯丝自动校准方法，其特征在于，所述newstep2根据newstep＝maxma*2.7*laststep/(nowma-lastma)计算得到。6.根据权利要求1所述的一种x射线管灯丝自动校准方法，其特征在于，所述计算校准数据并保存具体包括：7.根据权利要求1所述的一种x射线管灯丝自动校准方法，其特征在于，还包括动态校准：8.实现权利要求1-7任意一项所述的一种x射线管灯丝自动校准方法的系统，其特征在于，包括依次通讯连接的工作站、dsp单元、运算器、pid控制器、pwm发生器、逆变器、驱动变压器，以及连接在逆变器输出端与运算器输入端的电流采样单元，所述工作站用于设定要曝光的管电压值以及管电流值，将其输入至所述dsp单元，所述dsp单元依据接收的管电压值以及管电流值，查表得到要施加到灯丝上的设定电流值，电流采样电路采集的为灯丝的实际电流值，所述运算器计算设定电流值和实际电流值的偏差值，所述偏差值输入至所述pid控制器，pid控制器输出运算结果控制所述pwm发生器的输出脉冲信号的占空比，所述逆变器依据所述脉冲信号将直流电转化为高频交流电，再经过所述驱动变压器进行减低电流以及电气隔离后输出给灯丝，驱动灯丝工作。9.一种存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述权利要求1-7任意一项所述的x射线管电压精度校准方法的步骤。技术总结本发明涉及X射线管技术领域，公开了一种X射线管灯丝自动校准方法、系统及存储介质，包括步骤：确定校准焦点，以及该焦点下需要校准的管电压值；计算并设置所述管电压值对应的最大管电流值；设置成功后进行故障检测；无故障时，从灯丝待机电流值开始，以设定步长进行曝光，直到采样电流值大于第一设定值，记录每次曝光的设定电流值和采样电流值；计算校准数据并保存；依次设置其他管电压值按照以上步骤进行校准，直至所有管电压值都被校准。本方法校准过程自动控制，不需要人为干预，提高效率的同时避免了人为错误导致的设备损坏；校准结果精度高，校准过程中根据三者关系变化率自动调整算法；使用过程中精度自动修正，避免了定期校准的不便。技术研发人员：田磊,何永波,于爽,胡文辉受保护的技术使用者：博玮科技（北京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/15