[发明专利]一种角度计算装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，特别是一种角度计算装置和包括该角度计算装置的设备。

背景技术

X射线计算机断层成像系统(Computed Tomography，CT)对待检对象进行成像时，需要进行旋转或者倾斜，比如在特定的角度扫TOPO，这个过程中需要知道机架的旋转角度和倾斜角度，其中CT机架包括旋转部分和静止部分。目前，主要通过如下方法得到CT机架的旋转角度：在CT机架的旋转部分上放置若干个分布均匀的电子触点，每个电子触点代表不同的旋转角度，当这些电子触点与机架静止部分的触点接触时，就能得到机架当前的旋转位置，而当旋转部分的电子触点与静上部分的触点不接触时，就无法知道机架的当前位置，所以旋转部分电子触点的多少决定了机架旋转的精度高低。例如，若CT机架的旋转部分设置有平均分布的24个电子触点，那么机架旋转的最大精度是15°。对于在0°和15°位置上的两个电子触点而言，当机架停止时，若机架静止部分的触点位于这两个电子触点之间时，此时要么认为机架的当前位置在0°，要么认为机架的当前位置在15°，这就不可能得到确切的当前位置。如果机架当前位置的测量不精确，例如机架倾斜角度不准的话，可能就会扫到扫描计划外的区域。

目前，在高端CT设备上，可以通过增加机架旋转部分的电子触点数量来提高测量机架当前位置的精确度，比如将电子触点的数量增加到上千个，于是误差可以控制在0.5°左右。

近年来加速度感应器(或称重力传感器)的发展越来越成熟，其在安装有在苹果系统(iphone)和安卓系统(android)的手机上已经得到了广泛的应用，比如手机的自动转屏，翻转静音功能等。

公开号为CN102156204A的发明专利申请公开了一种于机测量汽车加速度的方法，该方法包括以下步骤：1)将手机稳定地摆放在汽车内，在汽车静止或匀速前进时，手机中处理器读取重力加速度传感器上X、Y或Z轴方向上的重力加速度分量；2)处理器根据步骤1)中重力加速度分量计算出手机位置信息；3)在汽车加速时，处理器定时读取重力加速度传感器上X、Y或Z轴方向上的重力加速度分量；4)处理器根据步骤2)中的手机位置信息与步骤3)中重力加速度分量计算出当前汽车的加速度，并通过用户界面显示。与现有技术相比，本发明具有成本低、操作方便等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种角度计算装置和一种包括该角度计算装置的设备，以提高测量机架当前位置的精度。

有鉴于此，本发明提供一种角度计算装置，其包括一种角度计算组件和一种能安装在一机架旋转部分上的加速度感应器，其中，所述加速度感应器用于获取当前位置处所述机架旋转部分在至少两个方向上的加速度分量值；所述角度计算组件用于根据所述加速度分量值来计算所述当前位置偏离初始位置的角度。以在不增加机架内电子触点的情况下，提高测量机架当前位置的精度。

根据本发明的一个实施例，所述加速度感应器固定在所述机架旋转部分的表面上。

根据本发明的又一个实施例，当所述机架旋转部分从所述起始位置顺时针旋转到所述当前位置时，所述加速度感应器用于获取在所述当前位置处所述机架旋转部分的切向加速度分量值和径向加速度分量值。

根据本发明的再一个实施例，所述角度计算组件根据如下公式来计算所述当前位置偏离初始位置的旋转角度：

其中，α为所述机架旋转部分从所述起始位置顺时针旋转到所述当前位置的最小旋转角度，x为在所述当前位置处的切向加速度分量值，y为在所述当前位置处的径向加速度分量值。

根据本发明的再一个实施例，当所述机架旋转部分从第一位置倾斜到第二位置时，所述加速度感应器用于获取在该第二位置处所述机架旋转部分的切向加速度分量值、径向加速度分量值和Z向加速度分量值，其中所述Z向分别垂直于所述切向和径向。

根据本发明的再一个实施例，所述角度计算组件根据如下公式来计算所述机架旋转部分的倾斜角度：