[发明专利]一种计算机断层扫描成像设备中基于旋转椭球面反射的数据传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机断层扫描成像技术领域，尤其涉及一种计算机断层扫描成像设备中基于旋转椭球面反射的数据传输装置。

背景技术

目前，在螺旋计算机断层扫描成像系统中，如何将作旋转运动的探测器（旋转体）采集到的数据快速可靠地传输到旋转体外部的图像处理单元（固定体）是很重要的问题，早期CT（Computer Tomography）中信号传输是利用电缆完成的，但是电缆的有限长度限制了扫描的连续性和速度。

滑环技术的出现解决了上述问题，使扫描系统可以连续旋转，极大地提升了扫描速度，传统的接触式滑环在高速旋转过程中，电刷与滑环紧密接触，这样会导致电刷的磨损，产生很多粉尘颗粒，从而影响数据传输的准确性以及电刷的寿命。此外，由于旋转体在旋转过程中电刷和导电环之间的接触电阻电阻值在不断变化，这种变化会产生较大信号噪声，从而降低数据传输的可靠性，数据传输速率也会大幅降低；最后，在高压环境下，旋转体与固定结构之间高压放电会给系统带来更大的噪声。

随着CT技术的发展，系统的数据传输量越来越大，对数据的传输速率及精度也有了更高的要求，采用碳刷滑环方法实现数据高速传输变得越来越困难，面对这个问题，国外的一些CT制造厂商提出了用无线电容耦合的方式来代替碳刷滑环方式，通过非接触式方式快速地传输探测器输出信号，降低滑环设计的复杂性和加工成本。但是由于无线电容耦合方式采用电磁场来传递信号，极易受到外界电压、电流、和电磁场的影响，因此在高速、大数据量传输方面受到很大限制和影响。

因此，如何方便、快速地将旋转体上探测器所采集到的大量数据稳定、可靠传输到旋转体外的固定体上是现有技术需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算机断层扫描成像设备中基于旋转椭球面反射的数据传输装置，能够实现数据由旋转体向固定体的可靠传输，并使数据传输过程更加的稳定、提高数据传输速率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种计算机断层扫描成像设备中基于旋转椭球面反射的数据传输装置，所述数据传输装置包括：

设置在计算机断层扫描成像设备的旋转体上的光发射模块，用于将所述旋转体在旋转过程中扫描采集到的数据信息转化为光信号，并向与旋转体旋转轴上某固定点连线的反方向上发射光信号；

设置在所述计算机断层扫描成像设备的固定体上的光反射模块和光接收模块，其中：

所述光反射模块为旋转椭球反射面，且该旋转椭球反射面的第一焦点位于旋转体旋转轴上选定的固定点处，第二焦点位于所述光接收模块处，该旋转椭球反射面的宽度能完全反射全部光束；

所述光接收模块位于所述旋转椭球反射面的第二焦点位置，用于接收通过所述光反射模块反射来的光信号。

所述旋转椭球反射面由椭球内表面实现。

所述光反射模块进一步为多个旋转椭球反射面，所述多个旋转椭球反射面在圆周上均匀的相邻连接安装，且所述多个旋转椭球反射面的每一个反射面均对应有一个光接收模块。

所述多个旋转椭球反射面进一步为四个旋转椭球反射面，该四个旋转椭球反射面将圆周划分为90度角的四个区域，其中：

当所述光发射模块随旋转体旋转到相应角度的区域时，由该相应角度的区域所对应的光接收模块来接收光信号。

所述光反射模块进一步包含1-2个旋转椭球反射面，形成非连续反射面信号传输，其中：

当所述光发射模块随旋转体旋转到某一旋转椭球反射面的反射范围时，该光发射模块向与所述旋转体旋转轴上某固定点连线的反方向上发射光信号，并由该旋转椭球反射面所对应的光接收模块来接收通过该旋转椭球反射面反射来的光信号；当所述光发射模块随所述旋转体旋转到所有旋转椭球反射面的反射范围之外时，该光发射模块停止发射光信号。

所述光发射模块进一步在旋转体上设置有多个，且具有多传输通道。

所述数据传输装置进一步采用多个光发射模块对应一个光接收模块，并通过门控信号控制所述多个光发射模块发射光信号的发出时间，使所述光接收模块接收光信号的角度范围在预设的范围内。

根据所述光接收模块接收光信号的角度范围，使所述光反射模块的旋转椭球反射面限定在该角度范围内，组成多段非连续的旋转椭球反射面。

所述光发射模块由电光转换单元和聚焦透镜组成，该电光转换单元为半导体激光二极管；

所述光接收模块由聚集透镜和光电转换单元组成，该光电转换单元为光电二极管。