Материал: Симонов Томографические измерителные информационные системы 2011

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Ток детектора в интеграторе (И на рис. 5.6) системы сбора данных ССД, пройдя через усилитель Ус, преобразуется на емкости С в напряжение Uc, пропорциональное заряду Qg, вызванному током ig, и которое, в свою очередь, пропорционально количеству квантов

nx , упавших на окно детектора за время τи

τи

Uc C = Qg = ∫ig (t) dt ~ nx .

Заряд на емкости С как функция радиуса объекта исследования изменяется в пределах Qg ≈ (3,5·10–11Кл–5,6·10–8Кл) ±0,16%.

Напряжение Uс с каждого интегратора поочередно подключается электронным коммутатором К на АЦП, который преобразует

аналоговый сигнал с Uс в код КАЦП, пропорциональныйnx . Для увеличения помехоустойчивости АЦП на его выходе при нулевом входном сигнале (nx Uc=0) задается код “подставки”, равный 8000 единиц.

В итоге на выходе АЦП в течении сканирования образуется

матрица кодов		К		= (64 + M )× N		= 664	(1264)×512	16
			АЦП

разрядных слов.

Ниже представлено более детально образование матрицы кодов

К . На рис. 5.7 представлена циклограмма сигналов Запуск

АЦП

при сканировании.

Ось времени

Рис. 5.7. Циклограмма сигналов Запуск при сканировании

391

Первые 64 импульса запуска ССД не сопровождаются запуском рентгеновской трубки. ССД преобразует в коды “темновые” токи детекторов (“подставка”). Последующие 600 (1200) запусков сопровождаются синхронными запусками рентгеновской трубки.

На рис. 5.8. представлена циклограмма работы ССД при его запуске: τз = 0,4 мс – время задержки сигнала стробирования интеграторов, компенсирующее время выхода на режим рентгеновской трубки после ее запуска, которая запускается одновременно с ССД; τи = 3,5 мс – время, в течение которого каждым из 512 интеграторов производится интегрирование выходных токов детекторов; τх = = 512×12 = 6,144 мс – время хранения интеграторами результата интегрирования, оно используется для последовательного преобразования в АЦП напряжения интегратора в 16-зарядный параллельный двоичный код; τс = 0,3 мс – время обнуления интеграторов

перед очередным интегрированием.

Ось времени

Рис. 5.8. Циклограмма работы ССД при ее запуске

Выходные данные ССД поступают в линию связи с реконструктором и представляют собой последовательные синхронизированные 24-разрядные последовательные двоичные коды.

На рис. 5.9. представлена циклограмма вывода данных в реконструктор: τсз = 2 мс – время задержки вывода стартового слова; τзв =

=3,9 мс – время задержки слов данных 512 интеграторов; τв = τх =

=6,144 мс – время вывода слов данных (результатов преобразования

392

в двоичные коды заряда на емкостях интеграторов); τзс = 16 мкс – время задержки вывода стопового слова. 512 слов данных пред-

ставляют матрицу		К		= (64 + M )× N		= 664	(1264)×512
			АЦП

24 разрядных слов, 16 разрядов из которых измерительные. Измерительные слова являются результатом преобразования KАЦП = = М 22р, где M – мантисса слова, M = 214 – 1, а p – порядок слова, p = 22– 1.

Ось времени

Рис. 5.9. Циклограмма вывода данных в реконструктор

Данные с ССД поступают в блок предварительной обработки данных (ПОД) реконструктора. Как было отмечено в начале гл. 5, от алгоритма предварительной обработки “сырых” измерительных данных во многом зависит выполнение требований табл. 5.1. Как правило, некорректная предварительная обработка приводит к различным типам артефактов (кольцевые артефакты, нелинейности изображения, различные виды асимметрии в изображении).

Рентгенооптический тракт томографа РКТ-01, как показали исследования, дает коррелированные “сырые” данные рабочих и калибровочных измерений с коэффициентом корреляции свыше r > 0,9 . Это свойство “сырых” данных можно использовать при получении проекций, применяя так называемую матричную обработку.

393

В табл. 5.2. представлены различные схемы получения проекций из “сырых” данных рабочих и калибровочных измерений с применением векторной и матричной обработки.

Таблица 5.2

Схемы получения проекций

												σ(Р)		Δδ(Р) ,
№	Схема алгоритма получения проекций										δ(Р) = m(Р)		,	Δδ(Р) ,
№	Схема алгоритма получения проекций										δ(Р) = m(Р)		,	%
п/п											%			%
											%
								(1)
1	Рi, j =	−ln						Jx			0,008			0,0100
1	Рi, j =	−ln		J			J		(1) J		0,008			0,0100
				J			J		(1) J	(1)
				хопор					0	b
						(1)
2	Рi, j =	−ln				Jx					0,075			0,0200
2	Рi, j =	−ln		J (1)							0,075			0,0200
				J (1)				J (1)
				0 хопор					b
						(1)
3	Рi, j =	−ln			Jx						0,015			0,0230
3	Рi, j =	−ln		J			J				0,015			0,0230
				J			J		(1)
				хопор					0
								(1)
4	Рi, j =	−ln						Jx			0,035			0,0015
4	Рi, j =	−ln		J			J				0,035			0,0015
				J			J		(1) J (1)
				хопор					0	b
								(1)
5	Рi, j =	−ln						Jx			0,039			0,0015
5	Рi, j =	−ln		J			J		(1) J		0,039			0,0015
				J			J		(1) J	(1)
				хопор					0	b
									(1)
6	Рi, j =	−ln						Jx			0,080			0,0135
6	Рi, j =	−ln		J			J				0,080			0,0135
				J			J		(1) J (1)
				хопор					0	b
			J			J		(1)
7	Рi, j = ln			хопор				cal			0,015			0,0220
7	Рi, j = ln			J	(1)						0,015			0,0220
				J	(1)
					х
			J			J		(1)
8	Рi, j = ln			хопор				cal			0,078			0,0032
8	Рi, j = ln			J	(1)						0,078			0,0032
				J	(1)
					х

394

												Окончание табл. 5.2

№		Схема алгоритма получения										δ(Р) =	σ(Р)	,		Δδ(Р) ,
№									проекций			δ(Р) =	m(Р)	,		Δδ(Р) ,
п/п												%				%
																%

				J		(1)
9	Рi, j = ln			J		хопор		+(ln Jcal(1) )				0,015				0,0220
9	Рi, j = ln			J		(1)		+(ln Jcal(1) )				0,015				0,0220
				J		(1)
						х
					(1)
	Рi, j = ln		J		хопор				− ln (J0 опор )−(ln J0(1) )		−
	Рi, j = ln				(1)				− ln (J0 опор )−(ln J0(1) )		−
10				J	(1)							0,160				0,0230
10					х							0,160				0,0230
	− ln (Jв опор )−(ln Jв(1) )

				Jх(1опор)					+ ln (Jcal(1) Kc )
	Рi, j = ln									,
	Рi, j = ln					1				,
11						( )						0,015				0,0230
11					Jх							0,015				0,0230

	где Kc = Jcal(1)							Jcal(1)
				J
	Рi, j = ln			J		хопор		+ ln (Jcal(1) Kc )		,
12	Рi, j = ln							+ ln (Jcal(1) Kc )		,		0,070				0,0120
12				Jх(1)								0,070				0,0120

	где Kc = Jcal(1)							Jcal(1)
Примечание: – матрица 600×512; – вектор-строка 1×512; –
вектор-столбец 600×1;									Jx(1) – матрица рабочих измерений без “темнового”
тока,	Jx(1) = Jx − Jx Т						где Jx – матрица рабочих измерений, JТ								– вектор-

строка “темнового” тока, полученная как среднее значение по ракурсам (64

ракурса) для каждого детектора;		J0(1) – матрица калибровочных измерений
без “темнового” тока, J0(1) = J0 − J0 Т ; Jв(1) – матрица калибровочных из-
мерений	водяного фантома	без “темнового” тока, Jв(1) = Jв − JвТ ;
Jx опор, Jоопор	, Jвопор – вектор-столбец опорных измерений для измерений соот-

ветственно рабочих, воздушного и водяного фантома, полученный как среднее значение опорных детекторов (1–4, 509–512) для 600 ракурсов;

Jcal(1) – матрица калибровочных измерений водяного или воздушного фантома без “темнового” тока; Kс – матрица калибровочных коэффициентов.

395

Источник: https://studfile.net/preview/16708896/

Смотрите также:




_1-тема-СтрМетал
_1966(~1
_files_materials_5053_prog.ntr
_Антонян Ю.М., Сексуальные преступления. Чикатило и другие
_РГР № 1 (2)
- Габариты и масса 27
!Фармакология препаратов для терапии заболеваний дыхательных путей