本文公開的主題一般涉及用于確定旋轉部件的平衡的系統及方法，例如涉及用于確定旋轉的計算機斷層造影(ct)臺架的平衡的系統及方法。

背景技術：

在ct成像中，x射線源可以圍繞對象旋轉以獲得成像信息。來自該源的、通過對象衰減x射線可以由檢測器收集或監測并且用于重建圖像。

x射線源可以安裝到旋轉臺架上。旋轉臺架中的不平衡可不利地影響系統可靠性和/或性能。例如，如果ct臺架沒有被充分好地平衡，臺架的等中心可能經歷足以引起重建圖像中偽影的運動。然而，可能引起這類偽影的實際移動的量是小的并且難以測量。當前采用的方法，例如使用速度探針，可能易受損壞，和/或比期望的更加昂貴。

技術實現要素：

在一個實施例中，提供了供與設置在固定殼體中的旋轉部件一起使用的平衡系統。該平衡系統配置用于安裝到該固定殼體，并且包括第一傾斜計和至少一個處理器。第一傾斜計配置成提供以第一頻率的傾斜信息，以及以第二頻率的振動信息。該第二頻率高于第一頻率。該至少一個處理器可操作地耦合至第一傾斜計以獲取振動信息。該至少一個處理器配置成使用該振動信息而不是該傾斜信息來確定旋轉部件的平衡的狀態。

在另一實施例中，提供了一種成像系統，其包括固定殼體、旋轉臺架、計算機斷層造影(ct)獲取單元、第一傾斜計以及至少一個處理器。旋轉臺架可旋轉地安裝到該固定殼體。ct獲取單元安裝至旋轉臺架。ct獲取單元包括x射線源和配置成收集待成像的對象的ct成像數據的ct檢測器，x射線源和ct探測器安裝到旋轉臺架。第一傾斜計安裝到固定殼體，并且配置成提供以第一頻率的傾斜信息，以及以第二頻率的振動信息。該第二頻率高于第一頻率。該至少一個處理器可操作地耦合至第一傾斜計并且配置成從第一傾斜計獲取振動信息。該至少一個處理器配置成使用該振動信息而不是該傾斜信息來確定旋轉臺架的平衡的狀態。

在另一實施例中，提供了一種方法，其包括旋轉耦合到固定殼體的旋轉部件。該方法還包括傳送來自安裝到固定殼體的至少一個傾斜計的至少一個輸出信號。該輸出信號包括傾斜信息和振動信息，其中傾斜信息相比振動信息處于更低的頻率。此外，該方法包括采用至少一個處理器獲取該振動信息。該方法還包括采用該至少一個處理器使用振動信息而不是傾斜信息來確定旋轉部件的平衡的狀態。

附圖說明

圖1是按照各種實施例圖示平衡系統的示意框圖。

圖2圖示按照各種實施例的平衡系統的框圖。

圖3圖示按照各種實施例的平衡系統的框圖。

圖4是按照各種實施例圖示成像系統的示意框圖。

圖5是按照各種實施例的方法的流程圖。

圖6是按照各種實施例的成像系統的示意框圖。

具體實施方式

下面某些實施例的詳細描述在結合附圖閱讀時將更好地理解。就附圖同時各個實施例的功能塊的簡圖來說，該功能塊并非必須指示硬件電路系統之間的劃分。例如，一個或多個功能塊(例如，處理器或存儲器)可以以單件硬件(例如，通用信號處理器或一塊隨機存取存儲器、硬盤等)或多件硬件實現。類似地，程序可以是獨立的程序，可以作為子例程合并到操作系統中，可以是安裝的軟件包中的功能等。應當理解，各個實施例并非限制到附圖所示的布置和工具。還應當理解，附圖同時本公開的示例實施例。諸如替換或修改一個或多個功能塊的變化有可能實現類似的結果。

如本文中所使用的，術語“系統”、“單元”或“模塊”可以包括操作以執行一個或多個功能的硬件和/或軟件系統。例如，模塊、單元或系統可以包括計算機處理器、控制器或其他基于邏輯的裝置，其基于存儲在諸如計算機存儲器的有形且非暫時的計算機可讀存儲媒介上的指令執行操作。備選地，模塊、單元或系統可以包括硬連線裝置，其基于裝置的硬連線邏輯執行操作。在附圖中示出的各個模塊或單元可以表示基于軟件或硬連線指令來操作的硬件、指導硬件來執行操作的軟件、或它們的組合。

“系統”、“單元”或“模塊”可以包括或表示執行本文中描述的一個或多個操作的硬件和關聯指令(例如，存儲在諸如計算機硬盤驅動器、rom、ram等有形且非暫時的計算機可讀存儲媒介上的軟件)。該硬件可以包括電子電路，其包括和/或連接至一個或多個基于邏輯的裝置，例如微處理器、處理器、控制器等。這些裝置可以是現成的裝置，其被合適地編程或命令以根據上文描述的指令執行本文描述的操作。另外地或備選地，一個或多個這些裝置可以，與邏輯電路硬連線來執行這些操作。

如本文中所使用的，以單數形式陳述并且以單詞“一”或“一個”進行的元件或步驟應當理解為不排除復數的所述元件或步驟，除非這種排除是明確規定的。此外，對“一個實施例”的提及不意圖解釋為排除也包含陳述的特征的附加實施例的存在。此外，除非明確相反地規定，“包括”或“具有”具有特定性質的元件或多個元件的實施例可以包括不具有那個性質的附加元件。

本文中還使用的，短語“重建圖像”不意圖排除其中生成表示圖像的數據而非可視的圖像的實施例。如本文中所使用的，術語“圖像”廣義地表示可視的圖像以及表示可視圖像的數據。可注意，各個實施方式生成、或配置成生成至少一幅可視的圖像。

各個實施方式提供用于測量或確定具有旋轉部件的系統中平衡的系統和方法，例如包括旋轉臺架的ct成像系統。各個實施例使用安裝在固定部件上的傾斜計(例如，由諸如包含抑制(dempening)氣體的機械配置限制到低頻的加速度計)，旋轉部件耦合到該固定部件。這類傾斜計的低頻限制幫助使這類傳感器非常適于測量由于ct臺架的最大選擇速度上的限制而引起的ct臺架的不平衡。各個實施例使用來自傾斜計的相對更高頻率(其與常規加速度計的頻率相比是相當低的)的信息而忽視對應于傾斜而不是振動的更低頻率的信息。因此，各個實施例與傾斜計的正常使用相反地利用至少一個傾斜計，其通常涉及利用更低頻率的信息來確定傾斜，并且忽視更高的、與振動有關的頻率。各個實施例準確地、可靠地、并且便利地檢測足夠小的振動以確定和/或細微地調諧諸如ct臺架的旋轉部件的平衡。

各個實施例提供旋轉部件的改進的平衡監測或確定。至少一個實施例的技術效果包括減少平衡檢測的成本。至少一個實施例的技術效果包括平衡檢測的魯棒性、可靠性和/或便利性中的改進。至少一個實施例的技術效果包括提供由旋轉ct臺架的不平衡引起的循環偽影的消除或減少。

圖1圖示按照實施例的平衡系統100。該平衡系統100可用來感測、檢測或測量包括旋轉部件、結構或組合件的系統的平衡(或不平衡)。在所圖示的實施例中，平衡系統100配置成供旋轉部件20使用。旋轉部件20設置在固定殼體10中。例如，在一些實施例中，旋轉部件20可以是配置成圍繞待成像的對象旋轉的醫學成像系統的臺架。作為另一示例，在各個實施例中旋轉部件20可以是風力渦輪機。在所圖示的實施例中，固定殼體10采用座架(mount)12安裝到地表面或地面14。座架12配置為將固定殼體10緊固至地面14的錨狀物。在旋轉部件20在固定殼體10內旋轉時，如果旋轉部件20不再處于平衡，則來自旋轉部件20的振動將傳送到固定殼體10，導致固定殼體10的振動。

所圖示實施例中的固定殼體10的振動或沒有振動(以及對應地，固定部件10和旋轉部件20的平衡)可以采用平衡系統100來測量或確定。所圖示實施例中的平衡系統100配置用于安裝到固定殼體10。平衡系統100的全部或一部分可以安裝到固定殼體10。通常，在各個實施例中，平衡系統100配置成使用一個或多個傾斜計來提供振動信息至處理單元150，處理單元150確定旋轉部件20的平衡狀態。在一些實施例中，處理單元150可以只接收來自一個或多個傾斜計的以相對更高頻率的輸出信號(或多個輸出信號)(對應振動的信息)的一部分而不接收來自該一個或多個傾斜計的以相對更低頻率例如在0赫茲處或附近的信息(對應傾斜的信息)，并且處理單元150因此可以理解為是耦合到該一個或多個傾斜計的ac。

所描繪的平衡系統100包括第一傾斜計110和處理單元150。第一傾斜計110(和/或本文討論的其他傾斜計)配置成提供以第一頻率的傾斜信息，以及以第二頻率的振動信息，其中第二頻率高于第一頻率。可注意，第一頻率和/或第二頻率可包括頻率范圍。第一頻率可包括與第二頻率的范圍鄰近的范圍(例如，第一頻率包括0-1赫茲的范圍而第二頻率包括1-5赫茲的范圍)，或者第一頻率可以包括與第二頻率的范圍間隔一定距離或間隙的范圍(例如，第一頻率包括0-0.5赫茲的范圍而第二頻率包括1-5赫茲的范圍)。來自第一傾斜計110的、對應于第一頻率的輸出信號的一部分可以用于確定傾斜(例如，相對于地球的重力場)，而來自第一傾斜計110的、對應于第二頻率的輸出信號一部分可以用來確定振動(或相應的不平衡或平衡的狀態)。

第一傾斜計110是平衡傳感器的示例。可以在各個實施例中另外地或備選地采用其他平衡傳感器。在各個實施例中，第一傾斜計110(和/或本文討論的其他傾斜計)可以是基于微電子機械系統(mems)的加速度計，該加速度計包括諸如包含抑制氣體的機械配置，其配置成限制基于mems的加速度計的頻率輸出。基于mems的傾斜計的示例是村田(murata)sca103t差分傾斜計系列。第一傾斜計110(和/或本文討論的其他傾斜計)可包括懸臂式質量體(mass)和彈簧，其中質量體設置在板之間并且隨著質量體振動引起兩個板之間電容中可測量的變化。在各個實施例中，第一傾斜計110的質量體和彈簧可以低于諧振頻率而振動。第一傾斜計110(和/或本文討論的其他傾斜計)可以盡可能從座架12安裝到固定殼體10(或者以其他方式定位在固定殼體的一部分上，其在經受來自旋轉部件20的振動時將最大地振動)，例如，以改進響應于振動生成的輸出的信噪比。

在各個實施例中，第一傾斜計110可具有一個或多個靈敏度軸。例如，第一傾斜計110可具有對應于靜態振動(或對應平衡狀態)的一個靈敏度軸和對應于動態振動(或對應平衡狀態)的第二靈敏度軸。第一和第二軸可以是彼此垂直的。例如，如圖1看出，第一傾斜計110可具有對應于x方向的第一靈敏度軸112和對應于z方向的第二靈敏度軸114。因此，所描繪的第一傾斜計110可以理解為具有復數的靈敏度的軸。另外地或備選地，如本文所討論的，第一傾斜計110可以只具有一個靈敏度軸和/或可以利用一個或多個附加的傾斜計。

所描繪的處理單元150可操作地耦合到第一傾斜計110，并且配置成獲取來自第一傾斜計110的振動信息。處理單元150也配置成使用振動信息而不是傾斜信息來確定旋轉部件20的平衡狀態。例如，處理單元150可以接收傾斜信息，但放棄或忽視該傾斜信息。作為另一示例，平衡系統100可以配置成阻止傾斜信息的全部的或一部分提供給處理單元150。例如，一個或多個濾波器可以放入在處理單元150和第一傾斜計110之間并且用來去除來自從第一傾斜計110提供給處理單元150的信號的傾斜信息。處理單元150可基于或使用通過來自一個或多個傾斜計的一個或多個輸出信號接收的信息與平衡狀態之間預定關系或相關性確定平衡狀態。該預定關系可以以公式、查找表等存儲或表達。因此，基于從一個或多個傾斜計(例如，基于來自一個或多個傾斜計對應于振動而不是傾斜的一個或多個輸出信號一部分)接收的振動信息，處理單元150可以確定旋轉部件20是否處于可接受的平衡狀態，(如果不處于平衡)旋轉部件20如何偏離可接受的平衡狀態，和/或如何減輕或校正不平衡(例如，通過指定安裝到旋轉部件20上的質量體的數量和位置)。

例如，在旋轉部件20或可比或等效的旋轉部件的制造、檢查或安裝階段(例如將旋轉部件耦合到固定殼體10)，已知的不平衡可能應用到該旋轉部件，例如通過在旋轉部件的一個或多個預定位置處以預定數量的增加質量體。然后，由于一個或多個傾斜計安裝到固定殼體，可以記錄來自該一個或多個傾斜計的、響應于具有所應用的已知不平衡的旋轉部件的已知旋轉(例如以給定的旋轉速度)而生成的輸出。通過使用一系列不同數量和/或位置的所應用的不平衡，可以限定傾斜計輸出和特定不平衡之間的關系。如本文中使用的平衡狀態可以表示旋轉部件是否完美地平衡(或在完美平衡的容許裕度(margin)內)。在一些實施例中，平衡狀態還可包括旋轉部件偏離完美平衡的位置或多少的識別和/或要應用到旋轉部件的校正質量體的配置(例如放置的位置和數量)以將旋轉部件放置于完美平衡的狀態(或在容許裕度內)。

在各個實施例中，處理單元150包括配置成執行一個或多個本文中討論的任務、功能或步驟的處理電路系統。可注意，如本文中使用的“處理單元”不意圖必需限制為單個處理器或計算機。例如，處理單元150可以包括多個處理器和/或計算機，其可以集成在共同的殼體或單元中，或者其可以分布于各個單元或殼體中。在各個實施例中，處理單元150的全部或一部分可以安裝在固定殼體10上，而在其他的實施例中處理器單元150可以與固定殼體10單獨地封裝或安裝。可注意，由處理單元150執行的操作(例如，對應于本文討論的過程流程或方法的操作，或其方面)可能是足夠復雜的，使得該操作不可能由人在合理的時間段內執行。例如，來自傾斜計的信號的分析和/或平衡狀態的確定不可能由人在合理的時間段內執行。存儲器152可包括一個或多個計算機可讀存儲媒介。存儲器152例如可存儲從一個或多個傾斜計或其他平衡傳感器接收的所獲取的和/或處理的信號、從傾斜計接收的信號和旋轉部件20的平衡狀態之間的相關性或關系等。此外，本文中討論的過程流程和/或流程圖(或其各方面)可以表示存儲在存儲器152中用于平衡系統100的操作方向的一個或多個指令集。

可注意，在一些實施例中，可以采用多于一個傾斜計。例如，在圖1描繪的實施例中，除了提供以第一頻率的傾斜信息和以第二頻率的振動信息的第一傾斜計110以外，平衡系統100還包括第二傾斜計120。在各個實施例中，第二傾斜計120可具有不同于第一傾斜計110的靈敏度軸的靈敏度軸。第二傾斜計120在各種方面可以一般類似于第一傾斜計110。在圖示的實施例中，第二傾斜計120配置成提供以第三頻率的第二傾斜信息和以第四頻率的第二振動信息。第四頻率高于第三頻率。第二傾斜計120的第四頻率可以與第一傾斜計110的第二頻率相同，且第二傾斜計120的第三頻率可以與第一傾斜計110的第一頻率相同。所描繪的第二傾斜計120具有靈敏度軸122(在圖2中在z方向上對齊)。在各個實施例中當第二傾斜計120結合第一傾斜計110使用時，第二傾斜計120可以提供關于靈敏度軸122測量的信息而第一傾斜計110用來獲得沿著靈敏度軸112的信息。因而，第一傾斜計110和第二傾斜計120可以用來提供用于不同靈敏度軸(例如，彼此垂直的軸)的信息。可注意，在各個實施例中，可以利用復數的第一傾斜計110(或具有共同第一靈敏度軸的傾斜計)。此外，可以將復數的第一傾斜計110(或具有共同第一靈敏度軸的傾斜計)與復數的第二傾斜計120(或具有共同第二靈敏度軸的傾斜計，該共同第二靈敏度軸不同于該復數的第一傾斜計110的共同的第一靈敏度軸)結合使用。

如本文中指示的，可以采用一個或多個高通濾波器來去除更低頻率的傾斜信息而允許相對更高頻率的振動信息通過。在所圖示的實施例中，例如，平衡系統110包括放入在第一傾斜計110和處理單元150之間的第一高通濾波器130。該第一高通濾波器130配置成允許振動信息(例如，以第二、更高頻率的信息)從第一傾斜計110通過到處理單元150，并且阻止傾斜信息(例如，以第一、更低頻率的信息)從第一傾斜計110通過到處理單元150的通過。在一些實施例中，第二頻率(允許通過到處理單元150的頻率或由處理單元使用以確定平衡狀態的信息的頻率)可包括范圍，該范圍包括在1hz或之上的至少一個頻率。例如，第二頻率可包括1-3赫茲的范圍。在一些實施例中，第二頻率可包括范圍，該范圍包括在3hz或之上的至少一個頻率。例如，第二頻率可包括3-5赫茲的范圍。作為另一示例，第一頻率可包括0.5赫茲和之下的范圍。

所描繪的平衡系統100包括放入在第二傾斜計120和處理單元150之間的第二高通濾波器140。該第二高通濾波器140配置成允許振動信息(例如，以第四、更高頻率的信息)從第二傾斜計120通過到處理單元150，并且阻止傾斜信息(例如，以第三、較低頻率的信息)從第二傾斜計120通過到處理單元150的通過。在一些實施例中，第四頻率(允許通過到處理單元150的頻率或由處理單元使用以確定平衡狀態的信息的頻率)可包括范圍，該范圍包括在1赫茲或之上的至少一個頻率。例如，第四頻率可包括1-3赫茲的范圍，或如另一示例可包括3-5赫茲的范圍。作為另一示例，第三頻率可包括0.5赫茲和之下的范圍。

圖2提供了根據實施例的平衡系統200的示意框圖。平衡系統200是利用兩個不同傾斜計的系統的示例，這兩個不同傾斜計具有不同的靈敏度的軸，也就是第一傾斜計210(具有靈敏度的x軸)和第二傾斜計220(具有靈敏度的z軸)。第一傾斜計210和第二傾斜計220經由模數轉換器(adc)230提供輸出信號至處理器240。來自第一傾斜計210的信號，在由adc230接收之前，經過第一高通濾波器212和第一放大器214。第一高通濾波器212配置成允許以相對更高的頻率的振動信息通過到處理器240并且阻止以相對更低的頻率的傾斜信息從第一傾斜計210到處理器240的通過。類似地，來自第二傾斜計220的信號，在由adc230接收之前，經過第二高通濾波器222和第二放大器224。第二高通濾波器222配置成允許以相對更高的頻率的振動信息通過到處理器240并且阻止以相對更低的頻率的傾斜信息從第二傾斜計220到處理器240的通過。可注意，盡管本文中討論的各種示例包括一個或多個放大器，在各個實施例中adc能夠無需放大器而讀取來自傾斜計的信號并且實現對于平衡的足夠的分辨率。

處理器240利用振動信息來確定與第一傾斜計210和第二傾斜計220關聯的旋轉部件的平衡狀態。可注意，在一些實施例中，可以采用復數第一和第二傾斜計，其中第一傾斜計210的方框表示復數傾斜計，及第一高通濾波器212的方框表示對應的復數濾波器；第二傾斜計220的方框表示復數傾斜計，以及第二高通濾波器222的方框表示對應的復數濾波器；以及第一放大器214和第二放大器224的方框各表示一個或多個放大器。還可注意，在其他實施例中，第二傾斜計220、第二高通濾波器222和第二放大器224可以被省略，其中第一傾斜計210的方框表示多軸(例如x軸和z軸)傾斜計，第一高通濾波器212的方框表示復數對應的濾波器(例如，一個濾波器用于x軸信號且一個濾波器用于z軸信號)，以及第一放大器214的方框表示一個或多個放大器。仍進一步，還可注意，在一些實施例中，可以采用復數多軸傾斜計，其中第一傾斜計210的方框表示多個多軸傾斜計。

可注意，在一些實施例中，可以利用濾波器來將傾斜信息與振動信息分開。例如，可以利用處理器中的數字信號處理器(dsp)來提供高通濾波以隔離供確定平衡狀態中使用的振動信息。圖3提供了根據實施例的平衡系統300的示意框圖。平衡系統300是在由adc和/或處理器接收傾斜計的輸出之前不采用濾波器的系統的示例。平衡系統300包括兩個不同的傾斜計，這兩個不同的傾斜計具有兩個不同的靈敏度軸，也就是第一傾斜計310(具有靈敏度的x軸)和第二傾斜計320(具有靈敏度的z軸)。第一傾斜計310和第二傾斜計320經由模數轉換器(adc)330提供輸出信號給處理器340。來自第一傾斜計310的信號，在由adc330接收之前，經過第一放大器314。類似地，來自第二傾斜計320的信號，在由adc330接收之前，經過第二放大器324。處理器340，可以采用數字信號處理來丟棄對應于傾斜信息的接收信號的低頻部分，利用振動信息來確定與第一傾斜計310和第二傾斜計320關聯的旋轉部件的平衡狀態。

在各個實施例中，如本文中討論的平衡系統可以與諸如計算機斷層造影(ct)成像系統的醫學成像系統結合或作為其一部分來利用。圖4描繪了根據各個實施例形成的成像系統400的示意圖。

成像系統400例如可以配置成執行對例如人或動物患者的對象(或其一部分)計算機斷層造影(ct)掃描，例如用于灌注(perfusion)研究的ct掃描。成像系統400包括固定殼體402和安裝到固定殼體402的旋轉臺架404。成像系統400包括ct獲取單元410和處理單元420。ct獲取單元410安裝到旋轉臺架404上或形成旋轉臺架404的一部分。通常，ct獲取單元410配置成獲取投影數據或成像數據(例如，ct數據或ct成像信息)，并且處理單元420配置成使用由ct獲取單元410獲取的數據來重建圖像。成像系統400還包括傾斜計430。在所描繪的實施例中，傾斜計430具有在x方向上的第一靈敏度軸432和在y方向上的第二靈敏度軸434。傾斜計430可操作地耦合到處理單元420，并且提供輸出信號給處理單元420。傾斜計430和處理單元420通常可以在各種方面類似于本文中討論實施例(例如，結合圖1-3)的對應的方面。通常，由處理單元420使用來自傾斜計430的振動信息來確定旋轉臺架404的平衡狀態。可注意，各個實施例可以包括附加的組件，或可以不包括圖4所示的所有組件(例如，各個實施例可以提供其他子系統使用的子系統以提供成像系統)。此外，可注意，圖4中示出為單獨方框的成像系統400的某些方面可以合并到單個物理實體中，和/或圖4中示出為單個方框的方面在兩個或多個物理實體中共享或劃分。還可注意，成像系統400可以合并結合圖1-3討論的平衡系統的方面。例如，在各個實施例中可以采用具有不同靈敏度軸的第一和第二傾斜計。

所描繪的ct獲取單元410包括x射線源412和ct檢測器414。(對于關于示例ct系統的附加信息，參見圖6以及本文中的相關討論。)x射線源412和ct檢測器414(連同關聯組件例如蝴蝶領結(bowtie)濾波器、源準直器、檢測器準直器等(圖4中未示出))可以相對于待成像的對象旋轉。例如，在一些實施例中，x射線源412和ct檢測器414可以圍繞旋轉臺架404的孔的中心軸旋轉。

通常，來自x射線源412的x射線可以通過源準直器和蝴蝶領結濾波器被引導到待成像的對象402。待成像的對象，例如可以是人類患者，或其一部分(例如，頭或軀干等等)。源準直器可以配置成允許期望的視場(fov)內的x射線通過到待成像的對象而阻擋其他x射線。蝴蝶領結濾波器可以配置成吸收來自x射線源412的輻射以控制x射線穿過到待成像的對象的分布。

穿過待成像的對象的x射線由該對象衰減并且由ct檢測器414(其可以具有與之關聯的檢測器準直器)接收，ct檢測器414檢測衰減的x射線并提供成像信息給處理單元420。然后處理單元420可以使用由ct檢測器414提供的成像信息(或投影信息)重建對象402的掃描部位的圖像。處理單元420可以包括或可操作地耦合至輸出單元440，其在所圖示的實施例中配置成顯示圖像，例如由處理單元420使用來自ct檢測器414的成像信息重建的圖像。所描繪的輸入單元450配置成獲得對應于待執行的掃描的輸入，其中處理單元420使用該輸入來確定一個或多個掃描設置(例如，管電壓、管電流、掃描旋轉速度等)。輸入單元450可包括鍵盤、鼠標、觸摸屏等以接收來自操作者的輸入，和/或可包括端口或其他連接裝置以接收來自計算機或其他源的輸入。

在圖示的實施例中，x射線源412配置成圍繞待成像的對象旋轉。例如，x射線源412和ct檢測器414可以圍繞臺架404的孔418定位并圍繞待成像的對象旋轉。在x射線源412在成像掃描期間繞對象旋轉時，在一個完整的旋轉期間由ct檢測器414接收的x射線提供已經通過該對象的x射線的360度視圖。在備選實施例中可以使用其他的成像掃描范圍。ct成像信息可以作為一系列的視圖被收集，它們一起組成旋轉或其部分。

所描繪的處理單元420可操作地耦合到輸入單元450、輸出單元440和ct獲取單元410。如本文中指出的，處理單元420配置成控制獲取單元的各種方面和/或使用通過獲取單元獲得的信息來重建圖像。例如，處理單元420可以配置成使用由ct獲取單元410收集的信息來重建ct圖像。處理單元420從傾斜計430獲取振動信息，并使用該振動信息來確定臺架404的平衡狀態。在一些實施例中，從來自傾斜計430的輸出信號在被處理單元420接收之前可以過濾更低頻率的傾斜信息。另外地或備選地，處理單元420可以過濾掉或以其它方式去除、丟棄或忽視由處理單元420從傾斜計430接收的更低頻率的傾斜信息。

圖5提供了根據各個實施例的用于確定旋轉部件的平衡狀態的方法500的流程圖。方法500，例如可以由本文中討論的各個實施例(例如系統和/或方法)的結構或方面采用或執行。在各個實施例中，可以省略或增加某些步驟，可以合并某些步驟，可以同時執行某些步驟，可以并發執行某些步驟，可以將某些步驟分成多個步驟，可以以不同的順序執行某些步驟，或者可以以迭代的方式再執行某些步驟或某些系列步驟。在各個實施例中，可以能夠使用方法500的部分、方面和/或變化作為一個或多個算法以引導硬件(例如處理單元150的一個或多個方面)來執行本文中描述的一個或多個操作。

在502處，將旋轉部件旋轉。旋轉部件安裝或耦合到固定殼體，并相對于固定殼體旋轉。旋轉部件例如可以是ct獲取單元。作為另一示例，旋轉部件可以是風力渦輪機。可以與旋轉的相當慢、例如每分鐘轉速(rpm)300或更低的旋轉部件結合利用的各種實施例。例如，在一些實施例中，ct獲取單元可以以大約30rpm旋轉。相對慢的旋轉速度，結合固定殼體的結構特性和慣性，可以響應于旋轉部件的旋轉在固定殼體中生成低的力或加速度。例如，為了確定旋轉部件的平衡狀態，在固定殼體中測量3毫g或更小數量的加速度(由于在微g范圍中必需或期望的分辨率)可以是必需的或期望的。由于傳統的測量技術(例如，加速度計)不可提供期望的分辨率或者供這類小的加速度使用是不合適的，如本文中所討論的，在各個實施例中，來自傾斜計的振動信息可以用來確定平衡狀態。

在504處，從安裝到固定殼體的至少一個傾斜計傳送輸出信號。該至少一個傾斜計是安裝到固定殼體上的平衡傳感器的示例。在各個實施例中可以另外地或必須地采用其他類型的平衡傳感器。各個實施例中的輸入信號包括對應于固定殼體相對于重力場的方位的傾斜信息，以及對應于響應于旋轉部件的旋轉在固定殼體中發生的振動的振動信息。傾斜信息可以對應于以相對更低頻率(例如在0赫茲或附近)的輸出信號一部分或包括于其中。而振動信息可以對應于以相對更高頻率(例如在3赫茲或附近)的輸出信號一部分或包括于其中。該至少一個傾斜計可以包括例如一個或多個基于mems的加速度計，該加速度計已經提供有抑制氣體，其限制基于mems的加速度計的頻率輸出。

可注意，在一些實施例中，傾斜計可以具有多于一個靈敏度軸。還有，在一些實施例中，傾斜計可以具有單個靈敏度軸，并且可以采用一個或多個附加的傾斜計。例如，在所描繪的實施例中，在506處，從第一傾斜計傳送第一輸出信號并且從第二傾斜計傳送第二輸出信號。第一傾斜計具有第一靈敏度軸，且第二輸出信號具有第二靈敏度軸，其不同于第一靈敏度軸。第二軸可垂直于第一軸。例如，一個靈敏度軸可以定向在x方向上且另一個定向在z方向上。

在508處，通過至少一個處理器(例如，處理單元150)獲取來自至少一個傾斜計的振動信息。在一些實施例中，該至少一個處理器可以獲取或接收傾斜信息和振動信息，但丟棄或以其它方式忽視傾斜信息。在一些實施例中，該至少一個處理器可以只接收振動信息。例如，在圖示的實施例中，在510處，來自至少一個傾斜計的輸出信號(或多個信號)經過至少一個高通濾波器以去除傾斜信息并提供振動信息給該至少一個處理器。在一些實施例中，該至少一個高通濾波器可以配置成提供振動信號給至少一個處理器，其去除更低頻率的信息但包括頻率范圍，該頻率范圍包括至少一個1赫茲以上的頻率。在一些實施例中，該至少一個高通濾波器可以配置成提供振動信號給至少一個處理器，其去除更低頻率的信息但包括頻率范圍，該頻率范圍包括至少一個3赫茲以上的頻率。

在512處，使用來自至少一個傳送的輸出信號的振動信息而不是傾斜信息來確定旋轉部件的平衡狀態。例如，可以過濾掉或以其它方式去除或忽視傾斜信息。確定的平衡狀態可以指示旋轉部件是否處于平衡(或在處于平衡的預定容限內)、旋轉部件距離平衡的量或量度、或將旋轉部件置于平衡(或在處于平衡的預定容限內)的對旋轉部件的修改的確定(例如，一個或多個可以增加到旋轉部件的質量體的位置以及數量)中的一個或多個。在所圖示的實施例中，在514處，使用輸出信號與平衡狀態的預定關系來確定平衡狀態。例如，已知的不平衡可以應用到旋轉部件，并且對于每個已知不平衡的輸出信號與已知不平衡的(一個或多個)質量體的(一個或多個)位置和(一個或多個)數量關聯。然后，可以定義輸出信號和不平衡質量體的位置/數量之間的關系，例如使用由已知不平衡和對應的傾斜計輸出信號(或輸出信號的方面)限定的已知數據點之間的曲線擬合和/或內插。該關系還可以關聯校正到一個或多個輸出信號。例如，該校正可以基于已知的對應于給定輸出信號的不平衡確定。可注意，在一些實施例中，可以為了除確定平衡狀態以外的目的使用傾斜信息。例如，可以測量傾斜的系統的傾斜角，或使用傾斜信息可以檢查安裝平整的準確度。

在516處，基于確定的平衡狀態調諧旋轉部件的平衡。例如，采用識別與已知的不平衡相互關聯的輸出信號(或多個信號)，一個或多個質量體可以以一定數量和在一定位置(或多個位置)安裝或以其它方式增加(或減去)到旋轉臺架以抵消對應的已知不平衡。在各不同的時刻可以確定和/或調諧旋轉部件的平衡，例如在制造或組裝后、在安裝后、作為周期性校準(例如，每天)的一部分，和/或響應于旋轉部件或包括旋轉部件的系統在使用(例如，執行掃描的類型)或配置(例如，組件的增加、減少或修改)的變化。

本文描述的各種方法和/或系統(和/或其方面)可以使用醫學成像系統實現。例如，圖6是可以用來實現本文描述的各種實施例的示范性ct成像系統900的方框示意圖。盡管該ct成像系統900圖示為獨立的成像系統，應當注意，ct成像系統900在一些實施例中可以形成多模態成像系統的一部分。例如，該多模態成像系統可以包括ct成像系統900和正電子發射斷層造影(pet)成像系統，或單光子發射計算斷層造影(spect)成像系統。還應當理解，預期如正被使用能夠執行本文描述的功能的其他成像系統。

ct成像系統900包括臺架910，其具有朝著臺架910相對側的檢測器陣列914投射x射線束的x射線源912。接近x射線源912提供源準直器913和蝴蝶領結濾波器。在各個實施例中，如本文中所討論的，源準直器913可以配置成提供寬闊的準直。檢測器陣列914包括成行布置的多個檢測器元件916和通道，它們一起感測穿過受檢者917的投射的x射線。成像系統900還包括計算機918，其接收來自檢測器陣列914的投影數據并處理該投影數據以重建受檢者917的圖像。計算機918例如可以包括處理單元150的一個或多個方面，或可操作地耦合到處理單元150的一個或多個方面。在操作中，操作者供應命令和參數由計算機918使用以提供控制信號和信息來重新定位電動工作臺922。更具體地，使用電動工作臺922將受檢者917移入和移出臺架910。特別地，工作臺922移動受檢者917的至少一部分經過延伸經過臺架910的臺架開口(未示出)。此外，工作臺922可以用于在臺架910的孔內垂直移動受檢者917。

所描繪的檢測器陣列914包括多個檢測器元件916。每個檢測器元件916產生電信號或輸出，其表示碰撞的x射線束的強度，并且因此隨著光束穿過受檢者917允許評估光束的衰減。在獲得x射線投影數據的掃描期間，臺架910和安裝在其上的組件繞旋轉中心940旋轉。圖6示出了僅單行檢測器元件916(即檢測器行)。然而，多層檢測器陣列914包括檢測器元件916的多個平行行，使得在掃描期間能夠同時獲取對應于多層的投影數據。

臺架910的旋轉和x射線源912的操作被控制機構942支配。控制機構942包括x射線控制器944，其提供關聯和定時信號至x射線源912和臺架馬達控制器946，臺架馬達控制器946控制臺架910的旋轉速度和位置。控制機構942中的數據獲取系統(das)948對來自檢測器元件916的模擬數據進行采樣并將該數據轉換成數字信號用于后續處理。圖像重建器950接收來自das948的采樣和數字化的x射線數據并執行高速圖像重建。重建的圖像輸入到計算器918，其將圖像存儲在存儲裝置952中。計算機918還可以通過具有鍵盤的控制臺960從操作者接收命令和掃描參數。關聯的視覺顯示單元962允許操作者觀察重建的圖像和來自計算機的其他數據。可注意，一個或多個計算機918、控制器等可以合并作為處理單元例如本文中討論的處理單元120的一部分。

由計算機918使用操作者供應命令和參數以提供控制信號和信息給das948、x射線控制器944和臺架馬達控制器946。另外，計算機918操作工作臺馬達控制器964，其控制電動工作臺922以將受檢者917定位于臺架910中。特別地，工作臺922移動受檢者917的至少一部分通過臺架開口。

在各個實施例中，計算機918包括裝置970，例如cd-rom驅動器、dvd驅動器、磁性光盤(mod)裝置或任何其他數字裝置，其包含網絡連接裝置，例如用于讀取來自有形非暫時計算機可讀媒介972的指令和/或數據的以太網裝置，其排除諸如cd-rom、dvd或諸如網絡或因特網的其他數字源的信號，以及仍將開發的數字裝置。在另一實施例中，計算機918允許存儲在固件(未示出)中的指令。計算機918編程以執行本文中描述的功能，并如本文中所使用的，術語計算機不限于只是作為計算機領域中所涉及的那些集成電路，而是更廣泛地涉及計算機、處理器、微控制器、微計算機、可編程邏輯控制器、專用集成電路以及其他的可編程電路，并且在本文中可互換使用這些術語。

在示范性的實施例中，x射線源912和檢測器陣列914隨同臺架910在撞擊平面內并且圍繞待成像的受檢者917旋轉，使得x射線束974與受檢者917相交的角度不斷地變化。以一個臺架角度從檢測器陣列914而來的x射線衰減測量群組，即投影數據被稱作為“視圖”或“投影”。受檢者917的“掃描”包括在x射線源912和檢測器陣列914的一個或多個旋轉期間在不同臺架角度或視圖角度做出的一組視圖。在ct掃描中，處理投影數據以重建對應于受檢者917采取的三維容積的圖像。可注意，在一些實施例中，可以使用小于整個旋轉的數據來重建圖像。例如，采用多源系統，基本上可以利用小于整個旋轉。因此，在一些實施例中，使用小于完整的旋轉可以獲得對應于360度視圖的掃描(或厚片(slab))。

應注意，各個實施例可以以硬件、軟件或它們的組合來實現。各個實施例和/或組件，例如模塊或其中的組件和控制器，還可以作為一個或多個計算機或處理器的一部分來實現。計算機或處理器可包括計算裝置、輸入裝置、顯示單元以及例如用于訪問因特網的接口。計算機或處理器可包括微處理器。微處理器可以連接到通信總線。計算機或處理器還可以包括存儲器。存儲器可以包括隨機存取存儲器(ram)和只讀存儲器(rom)。計算機或處理器還可以包括存儲裝置，其可以是硬盤驅動器或諸如固態硬盤、光盤驅動器等的可移動存儲驅動器。存儲裝置還可以是用于加載計算機程序或其他指令到該計算機或處理器中的其他類似部件。

如本文中所使用的，術語“計算機”或“模塊”可包括任何基于處理器或基于微處理器的系統，其包括使用微處理器、精簡指令集計算機(risc)、asic、邏輯電路以及任何其他的能夠運行本文描述的功能的電路或處理器的系統。上述示例僅是示范性的，并且因此不意圖以任何方式限制術語“計算機”的定義和/或含義。

計算機或處理器運行存儲在一個或多個存儲元件中的指令集，以處理輸入數據。存儲元件還可以存儲根據需要或所需的數據或其他信息。存儲元件可以是以處理機器內的信息源或物理存儲元件的形式。

指令集可以包括指令計算機或處理器作為處理機器執行諸如各個實施例的方法和流程的特定操作的各種命令。指令集可以是以軟件程序的形式。軟件可以是以諸如系統軟件或應用軟件的各種形式，并且其可以體現為有形的和非暫時的計算機可讀媒介。此外，軟件可以是以在更大程序內的程序模塊或程序模塊的一部分、單獨的程序或模塊的集合的形式。軟件還可以包括以面向對象的編程形式的模塊化的編程。由處理機器的輸入數據的處理可以響應于操作者命令，或響應于先前處理的結果，或響應于由另一處理機器做出的請求。

如本文中所使用的，“配置成”執行任務或操作的結構、限制、或元件在結構上是特定形成、構造或適于對應于該任務或操作的方式。為了清楚和避免疑惑的目的，僅能夠被修改來執行該任務或操作的對象不“配置成”執行如本文所使用的任務或操作。而是，如本文中所使用的“配置成”的使用表示結構適配或特性，并且表示描述為“配置成”執行該任務或操作的任何結構、限制或元件的結構要求。例如，“配置成”執行任務或操作的處理單元、處理器或計算機可以理解為特定構造以執行該任務或操作(例如，使一個或多個存儲于其上的、或者與其集合使用的程序或指令編制或意圖執行該任務或操作，和/或使處理電路系統的布置編制或意圖執行該任務或操作)。為了清楚和避免疑惑的目的，通用計算機(如果合適地編程，則其可以變得“配置成”執行該任務或操作)不“配置成”執行任務或操作，除非或直到具體地進行編程或在結構上進行修改以執行該任務或操作。

如本文中所使用的，術語“軟件”和“固件”是可以互換的，并且包括存儲在存儲器中由計算機運行的任何計算機程序，存儲器包括ram存儲器、rom存儲器、eprom存儲器、eeprom存儲器和非易失性ram(nvram)存儲器。上述的存儲器類型只是示范性的，因此并不限制關于用于存儲計算機程序的存儲器的類型。

要理解，上面描述意圖是說明性的而不是限制性的。例如，上述實施例(和/或其方面)可相互結合使用。另外，可進行多種修改以使具體狀況或材料適合各種實施例的教導，而沒有背離其范圍。雖然本文所述材料的尺寸和類型意圖定義各種實施例的參數，但是它們決不是限制性的，而只是示范性的。在審查上面描述時，許多其他實施例對于本領域的技術人員將是顯而易見的。因此，應參考所附權利要求書連同這類權利要求書所被賦予的等同物的全部范圍來確定各種實施例的范圍。在所附權利要求書中，術語“包含”和“其中”用作相應術語“包括”和“其中”的易懂英語等同物。此外，在下面權利要求書中，術語“第一”、“第二”和“第三”等只用作標記，而不是意圖對其對象強加數字要求。此外，下面的權利要求書的限制沒有以方法加功能形式來書寫并且不意圖基于35u.s.c.§112來解釋，除非并且直到這類權利要求限制確切地使用后面是缺乏進一步結構的功能陳述的短語“用于...的部件”。

本書面描述使用包含最佳模式的示例來公開各種實施例，并且還使本領域的任何技術人員能夠實施各種實施例，包含制作和使用任何裝置或系統以及執行任何包含的方法。各種實施例的可取得專利的范圍由權利要求書限定，并且可包含本領域的技術人員想到的其他示例。如果這類其他示例具有沒有不同于權利要求書的文字語言的結構元件，或者如果它們包含具有與權利要求書的文字語言的無實質差異的等效結構元件，則它們意圖處于權利要求書的范圍之內。

10.固定殼體

12.座架

14.地表面或地面

20.旋轉部件

100.平衡系統

110.第一傾斜計

112.第一靈敏度軸

114.第二靈敏度軸

120.第二傾斜計

122.靈敏度軸

130.第一高通濾波器

140.第二高通濾波器

150.處理單元

152.存儲器

200.平衡系統

210.第一傾斜計

212.第一高通濾波器

214.第一放大器

220.第二傾斜計

222.第二高通濾波器

224.第二放大器

230.模擬數字轉換器

240.處理器

300.平衡系統

310.第一傾斜計

314.第一放大器

320.第二傾斜計

324.第二放大器

330.模擬數字轉換器

340.處理器

400.成像系統

402.對象

402.固定殼體

404.旋轉臺架

410.ct獲取單元

412.x射線源

414.ct檢測器

418.孔

420.處理單元

430.傾斜計

432.第一靈敏度軸

434.第二靈敏度軸

440.輸出單元

450.輸入單元

500.方法

502.旋轉旋轉部件

504.從至少一個傾斜計傳送輸出信號

506.從第一傾斜計傳送第一輸出信號并且從第二傾斜計傳送第二輸出信號

508.獲取振動信息

510.將輸出信號通過至少一個高通濾波器

512.確定平衡的狀態

514.使用輸出信號與平衡的狀態的預定關系

516.調整旋轉部件的平衡

900.ct成像系統

910.臺架

912.x射線源

913.源準直器

914.檢測器陣列

916.檢測器元件

917.受檢者

918.計算機

922.工作臺

940.旋轉中心

942.控制機構

944.x射線控制器

946.臺架馬達控制器

948.數據獲取系統

950.圖像重建器

952.存儲裝置

960.控制臺

962.視覺顯示單元

964.工作臺馬達控制器

970.裝置

972.計算機可讀媒介

974.x射線束