本文關(guān)鍵詞： 錐束CT 可編程控制器(PLC) 控制系統(tǒng)　出處：《東北大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：CT(Computed Tomography)計(jì)算機(jī)斷層成像,誕生于上世紀(jì)七十年代,隨著CT技術(shù)的不斷發(fā)展,CT成像已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷重要的影像學(xué)研究技術(shù)之一。CT利用X射線通過(guò)被照射體的衰減特性,多角度采集被照射體的投影數(shù)據(jù),并對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建等后處理得到被照射體的斷層成像。CT發(fā)展至今,設(shè)備裝置不斷更新?lián)Q代,目前已經(jīng)發(fā)展到第五代CT技術(shù)--錐束CT(Cone Beam Computed Tomography,CBCT)技術(shù)。CBCT技術(shù)有掃描周期快、分辨率高、輻射劑量小等優(yōu)點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用于臨床診斷及研究領(lǐng)域。在現(xiàn)代多種臨床手術(shù)中,CBCT都發(fā)揮著舉足輕重的作用。為了順應(yīng)CT的發(fā)展及加深對(duì)CBCT的理解,本文對(duì)錐束CT進(jìn)行了深入的研究并實(shí)現(xiàn)了基于PLC的CBCT控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目中的CBCT系統(tǒng)主要由錐形束X射線管、平板探測(cè)器、C型旋轉(zhuǎn)臂組成。設(shè)計(jì)方案是通過(guò)PLC控制C型旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)驅(qū)動(dòng)探測(cè)器采集數(shù)據(jù)并發(fā)送同步脈沖信號(hào),控制高壓球管放射X射線,最后對(duì)得到的多角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建,得到高分辨率的斷層圖像。該CBCT控制系統(tǒng)采用三菱可編程控制器(PLC)FX1s-30MT-001作為核心處理單元及控制中心。該可編程控制器具有高性能、低功耗、耐沖擊、耐振等特點(diǎn),目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。本文針對(duì)目前CT設(shè)備控制系統(tǒng)成本高、體積大等缺點(diǎn),開(kāi)發(fā)了以三菱PLC為核心控制單元的具有運(yùn)動(dòng)控制、信號(hào)采集和等功能的CBCT試驗(yàn)設(shè)備。本文主要從理論研究、系統(tǒng)總方案設(shè)計(jì)、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)、基于PLC的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、基于GX WorKs2的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、軟硬件調(diào)試等方面對(duì)該錐束CT進(jìn)行論述。
[Abstract]:CT(Computed Tomography computed tomography (CT) was born in -30s. With the development of CT technology, CT imaging has become one of the most important imaging techniques in modern medical diagnosis. The projection data of the irradiated object were collected from various angles, and the post-processing of the projection data was carried out to obtain the tomography. Ct of the irradiated object has been developed up to now, and the equipment has been continuously updated. At present, the fifth generation CT technique, CT(Cone Beam Computed TomographyCT-Conic Beam, has the advantages of fast scanning period, high resolution, low radiation dose, and so on. So it is widely used in the field of clinical diagnosis and research. It plays an important role in many kinds of modern clinical operations. In order to conform to the development of CT and deepen the understanding of CBCT, In this paper, the cone-beam CT has been deeply studied and the design of CBCT control system based on PLC has been realized. The CBCT system in this project is mainly composed of cone-beam X-ray tubes. The design scheme is to control the rotation of the C-type rotating arm by PLC, at the same time to drive the detector to collect the data and send the synchronous pulse signal, and to control the X-ray emission from the high-pressure spherical tube. Finally, the multi-angle projection data are reconstructed to obtain high resolution tomographic images. The CBCT control system uses Mitsubishi Programmable Controller (MPC) FX1s-30MT-001 as the core processing unit and control center. The programmable controller has high performance. The characteristics of low power consumption, shock resistance and vibration resistance are widely used in the field of industrial control. Aiming at the disadvantages of high cost and large volume of CT equipment control system, a motion control system with Mitsubishi PLC as the core control unit is developed in this paper. Signal acquisition and equal function CBCT test equipment. This paper mainly from the theory research, the system general scheme design, the hardware platform design, the movement control system design based on PLC, the application program design based on GX WorKs2. The cone-beam CT is discussed in hardware and software debugging.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R814

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 沈建華,邵立康,丁厚本,王樺,許小明,徐明中;γ-射線安檢機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];CT理論與應(yīng)用研究;2004年02期

2 趙朝林;;應(yīng)用反饋原理,搞好教學(xué)工作[J];醫(yī)學(xué)物理;1991年Z1期

3 秦德昌;王建國(guó);鐘瑞芬;;觀片燈輔助控制系統(tǒng)的研制[J];中國(guó)醫(yī)療設(shè)備;2011年09期

4 Yamaguchi T;陳立新;;多功能人工心臟控制系統(tǒng)的研制[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè);1989年04期

5 毛琦敏;廖偉民;張居熙;張緒中;;紫金Ⅱ微機(jī)高壓氧艙控制系統(tǒng)[J];金陵醫(yī)院院刊;1989年01期

6 ;科學(xué)家開(kāi)發(fā)出高精度假肢控制系統(tǒng)[J];發(fā)明與創(chuàng)新(綜合版);2008年07期

7 杜霞;淺議疾病控制系統(tǒng)文化建設(shè)[J];中國(guó)公共衛(wèi)生管理;2004年06期

8 許向群;潔凈手術(shù)室弱電控制系統(tǒng)介紹[J];中國(guó)醫(yī)院建筑與裝備;2005年01期

9 隋莉斌,仲思東,陳長(zhǎng)軍,毛慶洲;超聲波腫瘤治療床診斷治療控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2005年06期

10 文懷興;楊潔;;牽引整復(fù)按摩機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用;2007年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 趙朝霞;;控制系統(tǒng)輸出故障研究及解決方案[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2008年會(huì)論文集[C];2008年

2 趙朝霞;;控制系統(tǒng)輸出故障研究及解決方案[A];2008全國(guó)第十三屆自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

3 李瑋;沈勇;;中間工藝語(yǔ)言在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

4 林雪峰;;煤礦控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[A];第八屆全國(guó)采礦學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

5 譚德強(qiáng);;控制系統(tǒng)的優(yōu)化選擇[A];冶金企業(yè)自動(dòng)化、信息化與創(chuàng)新——全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)建網(wǎng)30周年論文集[C];2007年

6 尹曉春;楊潤(rùn)澤;熊紹珍;;基于視頻識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)破鉚控制系統(tǒng)[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第九屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

7 來(lái)秀海;;宣鋼10號(hào)高爐煤氣干法除塵DCS控制系統(tǒng)[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2008年會(huì)論文集[C];2008年

8 來(lái)秀海;;宣鋼10號(hào)高爐煤氣干法除塵DCS控制系統(tǒng)[A];2008全國(guó)第十三屆自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

9 孫柏林;;對(duì)我國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的分析——需求牽引,技術(shù)推動(dòng)[A];第十四屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)（第九分會(huì)場(chǎng)）——建材工業(yè)電子信息及儀控技術(shù)研討會(huì)論文與報(bào)告（續(xù)）[C];2012年

10 唐雅婧;;DCS控制系統(tǒng)在13000t/d選礦廠的應(yīng)用[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2013年會(huì)論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 Wolfgang Kutschar 等;現(xiàn)代化鍍鋅生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制系統(tǒng)[N];中國(guó)冶金報(bào);2007年

2 冉永平;國(guó)電智深控制系統(tǒng)成功替代進(jìn)口[N];人民日?qǐng)?bào);2007年

3 記者 謝峰 通訊員 蓋爽 李揚(yáng);建研院成功研發(fā)新型控制系統(tǒng)[N];首都建設(shè)報(bào);2009年

4 佳信;邦澤贏得控制系統(tǒng)大單[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2000年

5 王榮旭;國(guó)產(chǎn)500萬(wàn)噸煉油自動(dòng)化成套控制系統(tǒng)取得重大突破[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2009年

6 本報(bào)記者 范建生;裝置控制系統(tǒng)失靈后[N];中國(guó)石化報(bào);2010年

7 李;國(guó)產(chǎn)500萬(wàn)噸煉油自控系統(tǒng)通過(guò)驗(yàn)收[N];人民政協(xié)報(bào);2009年

8 劉軍 蘭小紅 唐小力;不平凡的創(chuàng)新之路[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2003年

9 王守華;自控系統(tǒng)也需全程跟蹤[N];中國(guó)化工報(bào);2013年

10 上海福豐電子有限公司 任林福 任宇杰;多元素成分配料控制系統(tǒng)在新型立窯中優(yōu)勢(shì)凸顯[N];中國(guó)建材報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王鵬;高超聲速巡航飛行器姿態(tài)控制方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 王兆銘;控制系統(tǒng)仿真技術(shù)在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2013年

3 趙超;過(guò)程控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估算法的研究[D];浙江大學(xué);2009年

4 王家軍;非完整控制系統(tǒng)的非線性控制策略研究[D];天津大學(xué);2003年

5 王后能;控制系統(tǒng)的性能優(yōu)化分析與設(shè)計(jì)限制研究[D];華中科技大學(xué);2009年

6 王科;BESIII觸發(fā)快控制系統(tǒng)的研制[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

7 張湘;分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)若干控制問(wèn)題研究[D];西南交通大學(xué);2008年

8 董健;大型天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)控制系統(tǒng)框架研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

9 鄧小超;大型望遠(yuǎn)鏡異構(gòu)控制系統(tǒng)的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

10 章輝;控制系統(tǒng)中的信息描述與方法[D];浙江大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王昌明;基于DOE的霧化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2015年

2 王飛;連續(xù)重整裝置再生控制系統(tǒng)在AC800F中的研究[D];西安石油大學(xué);2014年

3 滿斌;橋式起重機(jī)監(jiān)控管理及防擺控制系統(tǒng)的研究[D];天津理工大學(xué);2015年

4 楊玉嬌;江門中微子慢控制系統(tǒng)的研究[D];遼寧大學(xué);2015年

5 葉劍;新型等高儀轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];昆明理工大學(xué);2015年

6 王歡;燃?xì)廨啓C(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[D];燕山大學(xué);2015年

7 香花;基于嵌入式的自動(dòng)擠奶控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

8 楊瑞;水龍頭拋光機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

9 趙松濤;小型無(wú)人直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2015年

10 武yN;單軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1508367