本發(fā)明實施例涉及熱斷層掃描技術領域，具體涉及一種熱斷層掃描設備。

背景技術：

熱斷層掃描技術是一種無損傷、無干擾、非介入、實時、原位觀測細胞代謝熱，以功能為主的醫(yī)學影像技術。熱斷層掃描技術可獲得人體全身各個部位組織器官的代謝熱信息，從而對人體全身狀況進行全面評估。熱斷層掃描圖像所涉及信息包含人體生理、病理、解剖、精神心理等多個方面，是真正意義上的“人體全息圖像”。熱斷層掃描設備是以功能影像為主的醫(yī)學影像設備，通過被動接收人體的熱輻射進行診斷，為腫瘤的鑒別診斷、心腦血管疾病及炎癥的診斷提供參考依據(jù)。

傳統(tǒng)的熱斷層掃描設備由掃描頭、掃描架和控制臺組成，掃描頭豎直安裝到掃描架上。熱斷層掃描設備工作時，受檢者位于掃描架前方，進行數(shù)據(jù)采集，一般采集4個體位圖像，每個體位各采集2張，分上下兩個部分分別采集。傳統(tǒng)的掃描設備在只能采集靜態(tài)圖像，由于掃描頭采集像素的限制，受檢者不能距離掃描頭太遠，而距離較近時，采集信息不全，所以同一體位要采集兩張或多張圖像。這種工作方式的缺點是：

1、掃描距離遠，采集圖像信息少，不易捕捉分析病灶特征的細節(jié)部分。

2、不能形成完整的人體圖像，同一個體位由兩張分離的圖片組成，沒有整體感。

3、圖像后期處理時，由于圖像數(shù)據(jù)從不同角度采集，反映的是受檢者不同層面的數(shù)據(jù)，不易拼接；掃描頭采集的圖像邊界的數(shù)據(jù)有一定的離散性，圖像合成后數(shù)據(jù)有偏差，影響診斷結果的準確性；掃描距離遠，圖像像素低，拼接后精度低；掃描過程中受檢者可能移動，上下兩幅圖像可能采集不同的畫面，導致很難拼接。

4、由于掃描頭的焦平面采集器各個晶體本身的均勻性，靈敏度和一致性的區(qū)別，兩個圖像的同一部位會出現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)分布，容易出現(xiàn)誤讀等錯誤。

5、同一體位分上下兩個部分進行掃描，掃描時間長。

綜上所述，目前采用的同一體位采集兩張圖像的方式給分析和診斷帶來很多困難，影響結果的準確性。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種熱斷層掃描設備，以解決上述技術問題。

本發(fā)明實施例提供一種熱斷層掃描設備，其包括殼體和位于殼體內部的機架、升降組件、驅動部、主動輪、第一從動輪和用于采集掃描頭位置信息的位移采集模塊；機架包括底座和垂直固定在底座上的掃描架，升降組件包括第一同步帶和掃描頭，掃描頭安裝在第一同步帶上，主動輪和第一從動輪分別安裝在掃描架上，位移采集模塊安裝在第一從動輪上；驅動部帶動主動輪轉動，主動輪驅使第一同步帶旋轉，第一從動輪跟隨第一同步帶從動，以實現(xiàn)掃描頭的升降。

可選地，升降組件還包括掃描頭托架，掃描頭托架包括豎直板和水平板，豎直板和水平板固定連接，豎直板固定安裝在第一同步帶上，掃描頭橫向安裝在水平板上。

可選地，掃描頭托架還包括兩個護板，兩個護板分別與水平板和豎直板固定連接，掃描頭位于兩護板之間，水平板設置在第一同步帶內部，豎直板上設置有通孔，通孔的位置與掃描頭適配。

可選地，升降組件還包括同步帶壓板，同步帶壓板壓覆在第一同步帶與豎直板的連接處，并與豎直板固定連接。

可選地，掃描架上安裝有導軌，導軌上設置有滑塊，豎直板安裝在滑塊上。

可選地，第一同步帶上還設置有用于平衡掃描頭和掃描頭托架重量的配重板。

可選地，升降組件還包括用于保護掃描頭電纜線的拖鏈，掃描頭電纜線位于拖鏈內部，拖鏈的一端與掃描頭托架連接，另一端與掃描架連接。

可選地，熱斷層掃描設備還包括第二從動輪和第三從動輪，主動輪和第一從動輪分別安裝在掃描架的頂部，第二從動輪和第三從動輪分別安裝在掃描架的底部；主動輪、第一從動輪、第二從動輪和第三從動輪通過第一同步帶連接。

可選地，機架還包括用于校正掃描頭的對準誤差的不均勻校正板，不均勻校正板安裝在掃描架上。

可選地，掃描架上還設置有限制掃描頭升降高度的限位開關。

本發(fā)明實施例提供的熱斷層掃描設備通過橫向放置掃描頭，可縮短掃描距離，采用動態(tài)掃描，可擴大掃描范圍，能夠更多地采集圖像信息，能夠捕捉分析病灶特征的細節(jié)部分；而且通過編碼器實時采集掃描頭的位置信息，根據(jù)掃描頭的位置信息對采集的圖像信息進行拼接，可形成完整的人體圖像，便于整體分析，提高診斷準確率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的機架的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的升降組件的結構示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的驅動部的結構示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的主動輪的結構示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的第二從動輪的結構示意圖。

圖7是本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的第一從動輪的結構示意圖。

圖8是本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的電路原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖以及具體實施例，對本發(fā)明的技術方案進行詳細描述。

實施例一

圖1示出了本發(fā)明實施例的熱斷層掃描設備的結構示意圖，其包括殼體和位于殼體內部的機架1、升降組件2、驅動部3、主動輪4、第一從動輪5和用于采集掃描頭22的位置信息的位移采集模塊。在本實施例中，位移采集模塊采用編碼器，也可采用其他設備，如位移傳感器。

機架1包括底座11和垂直固定在底座11上的掃描架12，升降組件2包括第一同步帶21和掃描頭22，掃描頭22安裝在第一同步帶21上，主動輪4和第一從動輪5分別安裝在掃描架12上；編碼器6安裝在第一從動輪5上；

驅動部3帶動主動輪4轉動，主動輪4驅使第一同步帶21旋轉，第一從動輪5跟隨第一同步帶21從動，以實現(xiàn)掃描頭22的升降。

工作時，將編碼器6和掃描頭22與計算機連接，熱斷層掃描設備在第一次調試時，需要初始化系統(tǒng)各項參數(shù)，參數(shù)包括掃描頭升降的上下限位(掃描頭升降的最大高度和最低高度)、掃描0位、掃描頭型號、掃描距離、通訊方式、設備類型、背景分界、濾波方式、自動掃描、溫度校準等。然后進行各項功能測試，掃描0位的設置標準是能完整顯示受檢者腳部，受檢者腳部要高于掃描頭最低高度約80mm。第一次調試完成后，開始正式掃描。

驅動部3工作，帶動主動輪4轉動，主動輪3驅使第一同步帶21旋轉，第一同步帶21帶動第一從動輪5轉動，編碼器6通過采集第一從動軸的轉動獲取掃描頭22的位置信息。第一次掃描時，先將掃描頭移到掃描0位，第一幅圖像從掃描0位開始掃描，以后各圖采用就近掃描原則。如果掃描頭靠近下方，從下往上掃描，如果掃描頭靠近上方，從上往下掃描。掃描過程中，系統(tǒng)實時采集圖像，通過濾波和傅里葉轉換，篩選出圖像中最準確的部分，具體地：通過中值濾波和平滑濾波消除隨機噪聲；然后再通過傅里葉變換，消除高次諧波，還原圖像的真實數(shù)據(jù)，提取圖像信息的中心部分，根據(jù)編碼器反饋的掃描頭的位置數(shù)據(jù)，將提取的圖像的中心部分進行拼接。由于圖像的中心部分一致性好，準確性高，有利于提高合成圖像的準確性和精確度。

本發(fā)明實施例提供的熱斷層掃描設備通過橫向放置掃描頭，可縮短掃描距離，采用動態(tài)掃描，擴大掃描范圍，能夠更多地采集圖像信息，能夠捕捉分析病灶特征的細節(jié)部分；而且通過編碼器實時采集掃描頭的位置信息，根據(jù)掃描頭的位置信息對采集的圖像信息進行拼接，可形成完整的人體圖像，便于整體分析，提高診斷準確率。

實施例二

在上述實施例一的基礎上，可選地，如圖2所示，底座11為矩形框架結構，其包括三根橫桿和四根縱桿組成，橫桿互相平行，縱桿也相互平行，橫桿和縱桿互相垂直，橫桿和縱桿的連接處通過角碼13固定連接。底座11內部被分割為六個第一矩形框1101。

進一步地，掃描架12為長方體框架，其包括四根豎直桿和第二矩形框1201，第二矩形框1201通過四根豎直桿與底座的第一矩形框1101的邊角通過角碼13固定連接。底座11和掃描架12的材質均為鋁型材。通過將底座11和掃描架12設置為框架結構，可減小機架的重量，節(jié)約成本。

可選地，為了方便機架1的移動，底座下方設置有滑輪14。

進一步地，機架1還包括機腳15，機腳15可以調整機架1的高度。例如，機腳15全長為100mm，最小可調高度為50mm。

較佳地，機架1還包括不均勻校正板16，不均勻校正板16安裝在掃描架12上。不均勻校正板16由高導熱基板和低反射表面涂層構成，可作為標準均勻輻射源，用于采集和標定掃描頭22掃描的圖像數(shù)據(jù)，以校正掃描頭的對準誤差，避免掃描的圖像數(shù)據(jù)失真。

進一步地，為了避免機架1與殼體之間出現(xiàn)碰撞和粉塵的進入，機架1上還設置有封條17和封頭18，封條17安裝在豎直桿的凹槽內，封頭18安裝在第二矩形框架1201的邊角上。

實施例三

在實施例一的基礎上，可選地，如圖3所示，為了便于掃描頭的安裝，使得掃描頭平穩(wěn)掃描，升降組件2還包括掃描頭托架23，掃描頭托架包括豎直板2301和水平板2302，豎直板2301和水平板2302固定連接，豎直板2301固定安裝在第一同步帶21上，掃描頭22橫向安裝在水平板2302上。

進一步地，為防止掃描頭托架運行過程中與其他設備發(fā)生碰撞，保證掃描頭的正常工作，掃描頭托架還包括兩個護板2303，兩個護板2303分別與豎直板2301和水平板2302固定連接，掃描頭22位于兩個護板2303之間，水平板2302設置在第一同步帶21內部，豎直板2301上設置有通孔，通孔的位置與掃描頭22適配。在本實施例中，第一同步帶21為斷開的，其兩端通過豎直板2301連接。

優(yōu)選地，為了保證豎直板2301與第一同步帶21連接的平整，升降組件還包括同步帶壓板24，同步帶壓板24壓覆在第一同步帶21與豎直板2301的連接處，并與豎直板2301固定連接。

較佳地，掃描架12上安裝有導軌1202。如圖3所示，相鄰地兩個豎直桿的第一側上分別安裝有導軌1202，導軌1202上設置有滑塊1203，豎直板安裝在滑塊1203上，可保證掃描頭滑動軌跡的一致性，防止掃描頭出現(xiàn)偏移。在本實施例中，每個導軌1202上設置有兩個滑塊1203。

進一步地，如圖2所示，為限制掃描頭升降高度，掃描架上還設置有最高限位開關1204和最低限位開關1205，最高限位開關1204和最低限位開關1205分別通過限位開關板1206固定設置在豎直桿的第二側的頂端和底端，第一側與第二側相鄰。對應地，掃描頭托架23上設置有限位碰板27，用于觸碰最高限位開關1204和最低限位開關1205。

可選地，第一同步帶21上還設置有用于平衡掃描頭和掃描頭托架重量的配重板25，以使掃描頭22能夠平穩(wěn)升降，防止第一同步帶21安裝掃描頭22的一側過重，而且還可使掃描頭托架23上部與配重板25之間的第一同步帶始終處于張緊狀態(tài)，方便編碼器6采集掃描頭的位置信息。

可選地，升降組件2還包括用于保護掃描頭電纜線的拖鏈26，拖鏈26為可折疊的塑料空心鏈，掃描頭電纜線位于拖鏈內部。拖鏈26的一端與掃描頭托架23連接，另一端與掃描架12連接，在掃描頭移動時，防止掃描頭與其他設備的電纜線碰到其他部件而損壞。

實施例四

在實施例一的基礎上，如圖4所示，在本發(fā)明實施例中，驅動部3采用驅動電機。驅動電機為單相交流電機，其功率為15w，工作電壓為220v，電機的速比為50。驅動電機包括電機主體31，電機主體31上安裝有第一同步帶輪32，兩者通過鍵連接。第一同步帶輪32的尺寸為20φ10mm。第一同步帶輪32與主動輪4通過第二同步帶33連接。第二同步帶33的型號為c-tbn187l075，其為50齒l形同步帶，寬約為19.1mm，長約為476mm。

可選地，如圖5所示，主動輪4包括主動軸41、兩個第一軸承座43、第二同步帶輪42和第三同步帶輪44，主動軸41通過兩個第一軸承座43安裝在掃描架12上。第二同步帶輪42和第三同步帶輪44分別安裝在主動軸41上，第二同步帶輪42用于帶動第一同步帶21轉動，第三同步帶輪44與第一同步帶輪32通過第二同步帶33連接。工作時，驅動電機驅動第一同步帶輪32轉動，再通過第二同步帶33傳遞到第三同步帶輪44上，進而帶動第二同步帶輪42轉動。

可選地，如圖1所示，熱斷層掃描設備還包括第二從動輪7和第三從動輪8，主動輪4和第一從動輪5安裝在掃描架12的頂部，第二從動輪7和第三從動輪8安裝在掃描架12的底部。主動輪4、第一從動輪5、第二從動輪7和第三從動輪8通過第一同步帶21連接，通過調整第二從動輪7和/或第三從動輪8的位置，可調整第一同步帶21的張緊程度。

進一步地，如圖6所示，第三從動輪8和第二從動輪7均包括第四同步帶輪73、從動軸71和兩個第二軸承座72，從動軸71通過兩個軸承座73安裝在掃描架12上。第四同步帶輪73安裝在從動軸71上。

進一步地，如圖7所示，第一從動輪5包括編碼器軸51、第五同步帶輪52、兩個第三軸承座53。編碼器軸51通過兩個第三軸承座53安裝在掃描架12的頂部，第五同步帶輪52安裝在編碼器軸51上。編碼器6安裝在編碼器軸51的端部，與第五同步帶輪52共軸，第一同步帶21帶動第五同步帶輪52轉動，從而帶動編碼器軸51轉動，以實現(xiàn)編碼器對掃描頭位置信息的采集。編碼器6緊靠第一同步帶21的邊沿，由于掃描頭托架23上部與配重板25之間的第一同步帶21始終處于張緊狀態(tài)，編碼器6始終與第一同步帶21的轉動同步，可使編碼器6測量的數(shù)據(jù)最準確。在本發(fā)明實施例中，編碼器6的型號為e6b2-cwz5b。在本發(fā)明實施例中，為了保證編碼器的安裝牢靠，編碼器6還通過編碼器板54與掃描架12連接，編碼器板54呈彎折狀。

在本發(fā)明的實施例中，第一軸承座43、第二軸承座72、第三軸承座53均采用kpl001軸承座，直徑均為12mm。第二同步帶輪42、第四同步帶輪73、第五同步帶輪52的尺寸均為100φ12mm。第三同步帶輪44的尺寸為20φ12mm。

實施例五

在實施例一的基礎上，可選地，如圖8所示，掃描設備還包括電控箱，電控箱包括plc控制器(programmablelogiccontroller，可編程邏輯控制器)，plc控制器控制驅動電機工作。plc控制器還可用于接收限位開關的信號，當接收到限位開關的信號，控制驅動電機停機或反向旋轉。plc控制器還用于接收編碼器和掃描頭采集的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)上傳至上位機。

優(yōu)選地，plc控制器通過ssr固態(tài)繼電器控制驅動電機工作，ssr固態(tài)繼電器在交流電過零(交流電的瞬間電壓或者電流為“零”)時，執(zhí)行打開和關閉動作，可減小交流電對設備的電力沖擊，減少電磁干擾。

進一步地，為了實現(xiàn)掃描設備的遠程控制，掃描設備還包括控制臺，控制臺用于接收指令，并將指令傳輸至plc控制器。

以上，結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行了詳細介紹，所描述的具體實施例用于幫助理解本發(fā)明的思想。本領域技術人員在本發(fā)明具體實施例的基礎上做出的推導和變型也屬于本發(fā)明保護范圍之內。