個幀提供整數(shù)個EC。例如,在準(zhǔn)直儀的2個EC之后,從傳感器讀取一個 幀。在歸一化這個幀的象素值之后,可以將其顯示于顯示器118上。
[0160] 應(yīng)當(dāng)理解,在很多設(shè)計中,傳感器提供的幀速率由傳感器和相關(guān)的電子器件和固 件來規(guī)定。在這種情況下,準(zhǔn)直儀500的旋轉(zhuǎn)速度可以適應(yīng)傳感器特性,以使得一個EC的 時間與從傳感器接收整數(shù)個幀(一個幀或者多個)的時間相同。還可能設(shè)置準(zhǔn)直儀的旋轉(zhuǎn) 速度,以使得在從傳感器獲得幀的時間周期期間完成整數(shù)個EC。
[0161] 上述有關(guān)幀的讀取的說明對于CCD類傳感器是特別足夠的,無論CCD照相機裝配 于圖象增強器還是替代圖象增強器和照相機的大致位于圖3的平面112的平板傳感器。CCD 的特殊特性是一次獲取整個幀,即傳感器的所有象素的值。這之后是將模擬值順序傳輸至 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)。其他傳感器例如CMOS光傳感器通常一個接一個讀取幀象素,這已知為 滾動快門方法。與準(zhǔn)直儀EC同步的讀取傳感器幀的方法可應(yīng)用于這種傳感器,而不管使用 何種幀的讀取方法。讀取傳感器(例如CMOS傳感器)的象素的"隨機訪問"功能提供了本 發(fā)明的另一種實施方式。不像CCD傳感器,從CMOS傳感器讀取的象素的順序可以是系統(tǒng)設(shè) 計者期望的任意順序。以下的實施方式使用這個功能。在此上下文中,CMOS傳感器代表支 持任意順序的象素讀取的任何傳感器。
[0162] 現(xiàn)在參考圖8。圖8的實施方式也使用圖象增強器和CMOS照相機的示例來說明, 但是應(yīng)當(dāng)理解這個實施方式的方法還可以用于平板傳感器和能夠隨機訪問象素讀取的其 它傳感器。
[0163] 圖象增強器114的輸出圖象被投射到傳感器710的區(qū)域712上。根據(jù)旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直儀 500的瞬時位置,與準(zhǔn)直儀500的位置一起圓形700和扇區(qū)702被瞬時照亮,扇區(qū)704和扇 區(qū)714未被照亮。扇區(qū)702和704如箭頭706所示與準(zhǔn)直儀500的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。
[0164] 為了本示例的目的,在徑向線例如702A或800A之前的象素是它們的中心位于徑 向線上或者在徑向線的順時針方向的象素。在徑向線之后的象素是它們的中心在徑向線的 逆時針方向的象素。扇區(qū)702例如包括在徑向線702A之后的象素和在徑向線702B之前的 象素。例如,在一實施方式模式中,其中在EC中從傳感器讀取幀一次,與徑向線702A相鄰 的象素剛剛開始曝光于圖象增強器的輸出圖象,與徑向線702B相鄰的象素剛剛結(jié)束了曝 光于圖象增強器的輸出圖象。扇區(qū)702中的象素在它們位于702A和702B之間的每個位置 部分地曝光。在此示例中,在徑向線702B和800B之間的扇區(qū)中的象素在曝光于圖象增強 器輸出之后還未被讀取。
[0165] 在本實施方式的當(dāng)前實例中,徑向線702A的即時角度位置是K? 360度(K乘以 360,K是整數(shù),其指示從旋轉(zhuǎn)開始的EC數(shù)量)。在準(zhǔn)直儀500的示例中,扇區(qū)702的角度跨 度是36度。因此徑向線702B是在K* 360-36度的角度。在準(zhǔn)直儀的這個位置,扇區(qū)800 的象素讀取周期開始了。徑向線800A被定義為保證在這個徑向線之后的所有象素都被完 全曝光。這個角度可以使用圖5的R1和投射到圖5上的象素大小來確定。為了計算702B 和800A之間理論上最小的角度跨度以保證與800A相鄰的象素也被完全曝光,應(yīng)當(dāng)考慮半 徑R1的圓弧在長度上具有1/2象素對角線的長度的弦長。這確定了 702B和800A之間的 最小角度跨度以保證扇區(qū)800中所有象素被完全曝光。在更具體實施中,假設(shè)區(qū)域712在 垂直方向大約有1000個象素和在水平方向大約有1000個象素,并且R1大約是R2的(參 見圖4)的1/4-1/2,并考慮這個設(shè)計和實施的公差,半徑R1的有用的圓弧長度應(yīng)當(dāng)是例如 5個象素對角線的長度。這意味著702B和800A之間的角度跨度將是大約2. 5度。也就是 說,在圖8的實例的瞬間,徑向線800A的角度位置是K? 360-(36+2. 5)度。
[0166] 在本實施方式的這個特定示例中,扇區(qū)800的角度跨度也被選擇為36度。因此, 在圖8實例的瞬間,射線800B的角度位置是K? 360-(36+2. 5+36)度。
[0167] 在圖8中,畫出扇區(qū)800的角度跨度以說明比扇區(qū)702的角度跨度更小的角度,以 強調(diào)角度不必是相同的,并且它們在此處提供的例子為相同是僅為了作為該實施方式的一 個特定示例的目的。
[0168] 已經(jīng)確定了扇區(qū)800的幾何形狀,現(xiàn)在從照相機傳感器讀取那個扇區(qū)的象素。在 典型的CMOS傳感器中,在讀取每個象素之后重置該象素以使得象素可以再次從零開始累 計信號。在另一種實施方式中,在第一階段,扇區(qū)800的所有象素被讀取,在第二階段,象素 被重置。扇區(qū)800的讀取和重置周期必須在扇區(qū)702旋轉(zhuǎn)等于扇區(qū)800的角度跨度的角度 距離的時間之內(nèi)結(jié)束,以使得系統(tǒng)及時準(zhǔn)備好讀取與扇區(qū)800的角度跨度相同的下一個扇 區(qū),該下一個扇區(qū)相對于扇區(qū)800的角度位置順時針旋轉(zhuǎn)扇區(qū)800的角度跨度的量。在此 示例中:36度。
[0169] 在上述的示例中,準(zhǔn)直儀500以lOrps旋轉(zhuǎn)時,36度跨度的扇區(qū)800將在一個EC 中具有10個定向,定向之間相隔36度,而象素讀取和重置周期的速度為lOcps(每秒周期 數(shù))。
[0170] 應(yīng)當(dāng)理解,這個實施方式可以以不同的特定設(shè)計而實現(xiàn)。
[0171] 例如,扇區(qū)800的角度跨度可以被設(shè)計為18度,而扇區(qū)702的角度跨度則仍然是 36度,并且準(zhǔn)直儀500以lOrps旋轉(zhuǎn)。
[0172] 在此示例中,扇區(qū)800將在一個EC中具有20個定向,定向之間相隔18度,而象素 讀取和重置周期的速度為20cps(每秒周期數(shù))。
[0173] 在另一個實施方式中,扇區(qū)704中在徑向線800B之后和徑向線802A之前的象素 累積的暗噪聲由位于扇區(qū)802 (徑向線802A之后和徑向線802B之前)中的象素的另一個重 置周期刪除。這個重置過程理想地在特別靠近扇區(qū)702并且在其之前的扇區(qū)802中進行。 扇區(qū)802的所有象素的重置必須在旋轉(zhuǎn)扇區(qū)702的徑向線702A到達扇區(qū)802的象素之前 完成。否則,以與那些用于確定扇區(qū)800的類似方法和考慮來設(shè)計重置扇區(qū)802的角度跨 度和角度位置。
[0174] 從扇區(qū)800讀取的象素應(yīng)當(dāng)進行歸一化處理,并可以用于以與上述部分2"在一個 EC期間讀取多于一個幀"中所述的那些類似的方式產(chǎn)生顯示幀,其中在當(dāng)前的實施方式中, 只讀取、存儲和處理扇區(qū)象素,而不是整個傳感器幀。
[0175] 在此實施方式中,在最后被讀取的扇區(qū)的象素被歸一化之后,該被處理的象素可 以用于直接替換顯示幀中對應(yīng)的象素。這樣,以與雷達波束掃描類似的模式刷新顯示幀,每 次圖像的下一個扇區(qū)被刷新。在360八讀取扇區(qū)的角度跨度)刷新之后,刷新了整個顯示 幀。這提供了簡單的圖象刷新方案。
[0176] 現(xiàn)在注意圖9。不像圖8,其中讀取扇區(qū)包括在徑向線800A之后和徑向線800B之 前的完整的像素集,在本發(fā)明中,讀取區(qū)域幾何形狀被劃分為兩個部分:圓形區(qū)域700和扇 區(qū)900。圖9的實施方式的扇區(qū)900包含徑向線900A之后的以及徑向線900B之前的,以 及還位于半徑R-1之后和R-2之前的象素。在此示例中,在半徑之前的象素是到中心的距 離小于或者等于半徑R的象素,而半徑R之后的象素是到中心的距離大于R的象素。區(qū)域 700的象素是位于R-1之前的所有這些象素。
[0177] 在此實施方式中,以與參考圖8實施方式所述的相同方法讀取和處理部分900的 象素,同樣也適用于重置扇區(qū)802。
[0178] 區(qū)域700的象素以不同方式處理。
[0179] 在當(dāng)前實施方式的一種實施中,區(qū)域700的象素在一個EC期間可以讀取一次或者 多次,并如上用于讀取整個CMOS傳感器所述的實施方式來處理,或者區(qū)域700可以在一個 或者多個EC期間讀取一次,由此如上用于讀取整個CMOS傳感器所述的實施方式來處理。
[0180] 應(yīng)當(dāng)理解,對于每個讀取方法,必須執(zhí)行象素的歸一化處理以獲得顯示幀,其中所 有象素值代表相同靈敏度的曝光。
[0181] 現(xiàn)在注意圖10,提供了本發(fā)明的準(zhǔn)直儀與向準(zhǔn)直儀500提供旋轉(zhuǎn)功能的運動系統(tǒng) 結(jié)合的一個不例。
[0182] 圖10A是本示例的準(zhǔn)直儀和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的頂部視圖。
[0183] 圖10B是本示例的準(zhǔn)直儀和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的底部視圖。
[0184] 圖10C是圖10A的a-a的截面圖。
[0185] 圖10A顯示了準(zhǔn)直儀500和孔徑502 (為清楚起見移除了其它細(xì)節(jié))。滑輪1000在 與準(zhǔn)直儀同心的位置裝配于準(zhǔn)直儀500頂部。滑輪1002裝配于馬達1012上(參見圖10B 和圖10C中的馬達)。皮帶1004將滑輪1000與滑輪1002連接,以將滑輪1002的旋轉(zhuǎn)傳輸 至滑輪1000,因此提供準(zhǔn)直儀500所期望的旋轉(zhuǎn)。皮帶和滑輪系統(tǒng)示例1000、1002和1004 提出了一種平坦皮帶系統(tǒng),但是應(yīng)當(dāng)理解,任何其它皮帶系統(tǒng)都可以使用,包括圓形帶、V型 帶、多槽帶、有棱帶、薄膜帶和計時帶系統(tǒng)。
[0186] 圖10B顯示了圖10A的底部,顯示了之前未顯示的更多部件。顯示了與準(zhǔn)直儀500 同軸的V型圓軌道1006 (參見圖10C的1006的a-a截面)。三個輪子1008、1010和1012 與V槽軌道1006接觸。3個輪子的旋轉(zhuǎn)軸裝配于固定到X射線管的相關(guān)機身的環(huán)形靜止部 分1016 (圖10B中未顯示)。這個結(jié)構(gòu)提供了支持準(zhǔn)直儀500相對于X射線管位于期望的 位置(例如,圖3的準(zhǔn)直儀104的位置),然而同時提供了 3個輪子1008、1010和1012與軌 道1006以用于準(zhǔn)直儀如期望的旋轉(zhuǎn)。
[0187] 馬達1014的旋轉(zhuǎn)由滑輪1002通過皮帶1004和滑輪1006傳送至準(zhǔn)直儀500。準(zhǔn) 直儀然后由在輪子1008、1010和1012上滑動的軌道1006支持旋轉(zhuǎn)。
[0188] 應(yīng)當(dāng)理解,在此所述的旋轉(zhuǎn)機制僅是用于旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直儀的旋轉(zhuǎn)機制的可能實施的一 種示例。旋轉(zhuǎn)機制可以替換為使用任何類型的齒輪傳輸機制,包括直齒、螺旋、斜面、準(zhǔn)雙曲 面齒輪、冠狀和螺紋齒輪。旋轉(zhuǎn)機制可以為1002使用高摩擦表面柱,并將1002直接與準(zhǔn)直 儀的邊緣接觸,以使得不需要皮帶1004和滑輪1000。在另一種實施中,也可以將準(zhǔn)直儀500 配置為馬達的轉(zhuǎn)子,在其周圍另外設(shè)置有定子。
[0189] 在圖5的準(zhǔn)直儀的說明中,突出部514和光傳感器516被表示為提供跟蹤準(zhǔn)直儀 500的角度位置以用于準(zhǔn)直儀角度位置和傳感器讀取過程之間的同步的元件。這些元件 作為一種實施示例而提出。用于跟蹤旋轉(zhuǎn)位置的實施裝置可以以多種其他方式實現(xiàn)。在 圖10的示例中,馬達1002具有附著的編碼器,例如美國馬薩諸塞州FallRiver的Maxon PrecisionMotors公司的。簡單的編碼器可以通過將黑色和白色二進制代碼條錄在準(zhǔn)直 儀500的圓周上,并使用光傳感器來讀取這些帶來構(gòu)造,光傳感器是例如Newark(http:// www.newark.com)的TCRT5000 反射光傳感器。
[0190] 上