專利名稱：用于x射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及X射線平板探測(cè)器領(lǐng)域，特別是涉及一種用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]從1995年RSNA推出第一臺(tái)平板探測(cè)器(Flat Panel Detector, FPD)設(shè)備以來， 平板探測(cè)器技術(shù)取得了飛躍性地發(fā)展。平板探測(cè)技術(shù)主要可分為直接和間接兩類。其中， 間接能量轉(zhuǎn)換型FPD主要由閃爍體或熒光體層、具有光電二極管作用的非晶硅層及TFT陣列構(gòu)成，其原理為閃爍體或熒光體層經(jīng)X射線曝光后，將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見光，而后由具有光電二極管作用的非晶硅層將可見光轉(zhuǎn)換為圖像電信號(hào)以獲得數(shù)字圖像；直接能量轉(zhuǎn)換型FPD主要由非晶碘層薄膜半導(dǎo)體陣列構(gòu)成。由于非晶碘是一種光電材料，因此經(jīng)過X 射線曝光后可直接形成電子空穴對(duì)，即產(chǎn)生相應(yīng)電信號(hào)。[0003]現(xiàn)有用于X射線平板探測(cè)器的通信控制系統(tǒng)的架構(gòu)基本分為MCU+FPGA架構(gòu)和 FPGA架構(gòu)。其中，在MCU+FPGA架構(gòu)中，MCU采用現(xiàn)今比較流行的ARM核，主要負(fù)責(zé)控制整個(gè)探測(cè)器的工作過程，接收來自上位機(jī) 的命令協(xié)議并將其解析后再執(zhí)行相應(yīng)控制指令；FPGA 則主要負(fù)責(zé)接收來自圖像采集系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)模塊所讀出的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)MCU解析的命令進(jìn)行清空、采集、重傳等操作；在FPGA架構(gòu)中，F(xiàn)PGA負(fù)責(zé)整個(gè)探測(cè)器的控制過程，負(fù)責(zé)解析上位機(jī)命令，采集上傳圖像數(shù)據(jù)。[0004]雖然MCU+FPGA架構(gòu)中將數(shù)據(jù)和命令部分予以分開，可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，但是該架構(gòu)會(huì)增加成本，增加布局難度；而FPGA架構(gòu)將數(shù)據(jù)和命令部分融合到同一 FPGA芯片中，雖然可以節(jié)約成本，節(jié)省布局面積，但是會(huì)增加時(shí)序負(fù)擔(dān)，同時(shí)代碼可靠性及可維護(hù)性較差。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種系統(tǒng)穩(wěn)定性及可維護(hù)性高的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)。[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)，其至少包括[0007]控制命令傳輸通道，其包括輸入接口單元及輸出接口單元，用于基于來自連接在輸入接口單元的外部設(shè)備的控制信號(hào)來控制連接在所述輸出接口單元的圖像采集系統(tǒng)的運(yùn)行；[0008]圖像傳輸通道，基于所述輸出接口單元提供的來自外部設(shè)備的控制信號(hào)來接收所述圖像采集系統(tǒng)送入的圖像數(shù)據(jù)，并基于與所述外部設(shè)備的通信協(xié)議將接入的圖像數(shù)據(jù)予以處理后傳輸給所述外部設(shè)備。[0009]優(yōu)選地，所述控制命令傳輸通道包括處理器；更為優(yōu)選地，所述處理器包括具有 LMB總線與PLB總線中的一種或兩種的處理器。[0010]優(yōu)選地，所述輸入接口單元包括RS232接口單元；所述輸出接口單元包括RS232接口單元。[0011]優(yōu)選地，所述控制命令傳輸通道與所述圖像傳輸通道形成于同一 FPGA芯片上。[0012]如上所述，本實(shí)用新型的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)，具有以下有益效果 系統(tǒng)穩(wěn)定性及可維護(hù)性高，開發(fā)成本及芯片的設(shè)計(jì)難度低，而且靈活性和可升級(jí)性高等。


[0013]圖1顯示為本實(shí)用新型的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)示意圖。[0014]元件標(biāo)號(hào)說明[0015]I片上系統(tǒng)[0016]11控制命令傳輸通道[0017]111輸入接口單元[0018]112輸出接口單元·[0019]12圖像傳輸通道[0020]2外部設(shè)備[0021]3圖像采集系統(tǒng)具體實(shí)施方式
[0022]以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。[0023]請(qǐng)參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、 “中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍， 其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。[0024]如圖所示，本實(shí)用新型提供一種用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)。所述片上系統(tǒng)I至少包括控制命令傳輸通道11及圖像傳輸通道12。[0025]所述控制命令傳輸通道11包括輸入接口單元111及輸出接口單元112，用于基于來自連接在輸入接口單元111的外部設(shè)備2的控制信號(hào)，來控制連接在所述輸出接口單元 112的圖像采集系統(tǒng)3的運(yùn)行。[0026]其中，所述外部設(shè)備2包括能發(fā)送控制信號(hào)且能顯示圖像的設(shè)備，優(yōu)選地，包括但不限于計(jì)算機(jī)等；所述圖像采集系統(tǒng)3包括但不限于平板探測(cè)器等。[0027]其中，所述輸入接口單元111包括任何一種能與所述外部設(shè)備2連接的接口單元， 優(yōu)選地，包括但不限于RS232接口單元等；所述輸出接口單元112包括任何一種能與所述圖像采集系統(tǒng)3連接的接口單元，優(yōu)選地，包括但不限于RS232接口單元等。[0028]具體地，所述控制命令傳輸通道11先根據(jù)預(yù)定的配置信息來判斷所采用的采集模式，隨后再基于相應(yīng)的采集模式來來控制連接在所述輸出接口單元112的圖像采集系統(tǒng)3的運(yùn)行。[0029]其中，采集模式包括外觸發(fā)模式、內(nèi)觸發(fā)模式、及軟觸發(fā)模式。[0030]例如，當(dāng)所述控制命令傳輸通道11判斷所采用的采集模式為軟觸發(fā)模式后，其通過所述輸入接口單元111接收來自所述外部設(shè)備2的配置指令，則基于該配置指令配置波特率、有效位數(shù)，奇偶校驗(yàn)位等參數(shù)，并加載配置信息到諸如RAM的存儲(chǔ)單元，并通過所述輸出接口單元112將相關(guān)配置信息加載到所述圖像采集系統(tǒng)3，以便所述圖像采集系統(tǒng)3對(duì)采集參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)配置。[0031]又例如，當(dāng)所述控制命令傳輸通道11通過所述輸入接口單元111接收來自所述外部設(shè)備2的清空指令，則所述控制命令傳輸通道11先通過所述輸出接口單元112向所述圖像采集系統(tǒng)3發(fā)送清空命令，并通過所述輸入接口單元111向所述外部設(shè)備2發(fā)送曝光禁止命令，并在檢測(cè)清空完成后，再通過輸入接口單元111向所述外部設(shè)備2發(fā)送曝光使能指令。[0032]再例如，當(dāng)所述控制命令傳輸通道11通過所述輸入接口單元111接收來自所述外部設(shè)備2的采集指令，即為采集暗場(chǎng)本底圖像，則不做曝光處理，通過所述輸出接口單元 112向所述圖像采集系統(tǒng)3發(fā)送采集指令，以便使所述圖像采集系統(tǒng)3至所述圖像傳輸通道 12。[0033]再例如，當(dāng)所述控制命令傳輸通道11通過所述輸入接口單元111接收來自所述外部設(shè)備2的連續(xù)采集指令，亦即為采集暗場(chǎng)本底圖像，則不做曝光處理，并根據(jù)預(yù)定采集間隔時(shí)間通過所述輸出接口單元112向所述圖像采集系統(tǒng)3實(shí)時(shí)發(fā)送采集指令，以便使所述圖像采集系統(tǒng)3傳輸所采集的圖像信號(hào)至所述圖像傳輸通道12。優(yōu)選地，所述控制命令傳輸通道11包括處理器，更為優(yōu)選地，包括具有LMB總線、 PLB總線、或既有LMB總線又有PLB總線的處理器等，以便能掛載所需的接口單元，例如，掛載諸如UART、SP1、USB、SDRAM等通用接口單元，又例如，掛載自行設(shè)計(jì)的接口單元等。[0035]所述圖像傳輸通道12基于所述輸出接口單元112提供的來自外部設(shè)備2的控制信號(hào)來接收所述圖像采集系統(tǒng)3送入的圖像數(shù)據(jù)，并基于與所述外部設(shè)備2的通信協(xié)議將接入的圖像數(shù)據(jù)予以處理后傳輸給所述外部設(shè)備2。[0036]具體地，所述圖像傳輸通道12基于所述輸出接口單元112提供的來自外部設(shè)備2 的采集指令或連續(xù)采集指令，來將由所述輸出接口單元112送入的圖像數(shù)據(jù)予以封裝后， 再傳輸給所述外部設(shè)備2。[0037]需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解所述圖像傳輸通道12基于與所述外部設(shè)備2的通信協(xié)議來將圖像數(shù)據(jù)予以封裝的過程，在此不再予以詳述。[0038]作為一種優(yōu)選方式，前述控制命令傳輸通道與圖像傳輸通道形成于同一 FPGA芯片上。[0039]綜上所述，本實(shí)用新型的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)通過片上(SOPC)技術(shù)將控制命令傳輸通道與圖像傳輸通道整合到一塊FPGA邏輯芯片中，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、 可維護(hù)性，節(jié)省了開發(fā)成本，降低了芯片的設(shè)計(jì)難度；此外，可基于實(shí)際情形掛載通用接口單元或自行設(shè)計(jì)的接口單元，故，較之現(xiàn)有的MCU+FPGA架構(gòu)，具有更高的靈活性和可升級(jí)性。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。[0040]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求 所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)，其特征在于，所述用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)至少包括 控制命令傳輸通道，其包括輸入接口單元及輸出接口單元，基于來自連接在輸入接口單元的外部設(shè)備的控制信號(hào)來輸出控制連接在所述輸出接口單元的圖像采集系統(tǒng)運(yùn)行的控制信號(hào)； 圖像傳輸通道，連接所述輸出接口單元、外部設(shè)備及所述圖像采集系統(tǒng)，其基于所述輸出接口單元提供的來自外部設(shè)備的控制信號(hào)來接入所述圖像采集系統(tǒng)送入的圖像數(shù)據(jù)，并基于與所述外部設(shè)備的通信協(xié)議將接入的圖像數(shù)據(jù)予以處理后輸出至所述外部設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)，其特征在于所述控制命令傳輸通道包括處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)，其特征在于所述處理器包括具有LMB總線與PLB總線中的一種或兩種的處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)，其特征在于所述輸入接口單元包括RS232接口單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)，其特征在于所述輸出接口單元包括RS232接口單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)，其特征在于所述控制命令傳輸通道與所述圖像傳輸通道形成于同一 FPGA芯片上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于X射線平板探測(cè)器的片上系統(tǒng)。該片上系統(tǒng)至少包括控制命令傳輸通道，其包括輸入接口單元及輸出接口單元，用于基于來自連接在輸入接口單元的外部設(shè)備的控制信號(hào)來控制連接在所述輸出接口單元的圖像采集系統(tǒng)的運(yùn)行；以及圖像傳輸通道，基于所述輸出接口單元提供的來自外部設(shè)備的控制信號(hào)來接收所述圖像采集系統(tǒng)通過所述輸出接口單元送入的圖像數(shù)據(jù)，并基于與所述外部設(shè)備的通信協(xié)議將接入的圖像數(shù)據(jù)予以處理后傳輸給所述外部設(shè)備。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括系統(tǒng)穩(wěn)定性及可維護(hù)性高，開發(fā)成本及芯片的設(shè)計(jì)難度低等。
文檔編號(hào)G01T1/20GK202841350SQ20122031492
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者徐戈, 馮化綱 申請(qǐng)人:上海奕瑞光電子科技有限公司