[發明專利]磁屏蔽筒的設計方法及其裝置、醫學圖像采集系統

有效

• 申請號: 202111241931.7
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113901694B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 盛經緯;崔云揚
• 申請（專利權）人: 北京昆邁醫療科技有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/04
• 代理公司: 北京布瑞知識產權代理有限公司 11505
• 代理人: 宗廣靜

本申請提供了一種磁屏蔽筒的設計方法，用于設計包含多個磁屏蔽層的磁屏蔽筒，包括：基于磁屏蔽筒的初始預設形狀，進行曲線建模操作，構建磁屏蔽筒對應的曲線模型；基于曲線模型在仿真模擬的磁場中的屏蔽性能，優化曲線模型的參數，以確定磁屏蔽筒的形狀。獲得的開口式曲線形磁屏蔽筒擺脫了開口式圓柱形磁屏蔽筒的形狀限制，在設計磁屏蔽筒過程中形狀優化靈活度更高，優化空間得到了進一步提升，從而能夠更充分地利用形狀改變對屏蔽性能的影響，繼而使得在相等的屏蔽材料的使用量和整體尺寸下，開口式曲線形磁屏蔽筒比開口式圓柱形磁屏蔽筒具有更優的屏蔽性能。最終實現設計兼具屏蔽性能好、成本低以及優化自由度高等優點的磁屏蔽筒的目的。

技術領域

本申請涉及磁屏蔽技術領域，具體涉及一種磁屏蔽筒的設計方法及其裝置、醫學圖像采集系統、電子設備及計算機可讀存儲介質。

背景技術

現有技術中的開口式圓柱形磁屏蔽筒，由于磁屏蔽筒上具有開口，其整體長度和包含的磁屏蔽層的層數需大幅增加以彌補開口帶來的屏蔽性能衰減，導致成本和空間占用上升，并且由于圓柱形磁屏蔽筒規則形狀限制，優化自由度偏小，優化所帶來的性能提升也非常有限。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種磁屏蔽筒的設計方法及其裝置、醫學圖像采集系統、電子設備及計算機可讀存儲介質，使設計出的磁屏蔽筒兼具屏蔽性能好、成本低以及優化自由度高等優點。

根據本申請實施例的第一方面，提供一種磁屏蔽筒的設計方法，用于設計包含多個磁屏蔽層的磁屏蔽筒。該方法包括：基于磁屏蔽筒的初始預設形狀，進行曲線建模操作，構建磁屏蔽筒對應的曲線模型；基于曲線模型在仿真模擬的磁場中的屏蔽性能，優化曲線模型的參數，以確定最優的磁屏蔽筒的形狀。

在一個實施例中，基于磁屏蔽筒的初始預設形狀，進行曲線建模操作，構建磁屏蔽筒對應的曲線模型，包括：基于初始預設形狀，選取磁屏蔽筒的多個磁屏蔽層各自對應的插值點集，并獲取多個磁屏蔽層各自對應的插值點集各自對應的插值點參數數據；基于多個磁屏蔽層各自對應的插值點集各自對應的插值點參數數據，進行數學建模，以構建磁屏蔽筒對應的曲線模型。

在一個實施例中，基于曲線模型在仿真模擬的磁場中的屏蔽性能，優化曲線模型的參數，以確定磁屏蔽筒的形狀，包括：基于有限元分析方法，構建磁屏蔽筒的感興趣區域對應的目標函數，其中，目標函數用于表征感興趣區域的屏蔽性能指標，繼而表征曲線模型在仿真模擬的磁場中的屏蔽性能；基于有限元分析方法，使目標函數最小化，以優化曲線模型的參數，從而確定磁屏蔽筒的形狀。

在一個實施例中，所述目標函數包括固定參數和可調節參數；所述固定參數包括：磁屏蔽層材料的磁導率、磁屏蔽層厚度和磁屏蔽層層數；所述可調節參數包括所述插值點參數數據。

在一個實施例中，基于有限元分析方法，使目標函數最小化，以優化曲線模型的參數，從而確定磁屏蔽筒的形狀，包括：基于初始預設形狀確定初始約束條件；基于初始約束條件，優化目標函數的值，獲得使目標函數滿足最小化條件的當前解；基于當前解對應的插值點參數，構建更新后曲線模型；當更新后曲線模型對應的磁屏蔽筒中的磁屏蔽層具有重疊或者交錯時，修改初始約束條件和/或添加新的約束條件，以獲得更新后約束條件；基于更新后約束條件，重新優化目標函數的值，獲得使目標函數滿足最小化條件的更新解；直至基于更新解對應的插值點參數數據構建的曲線模型對應的磁屏蔽筒滿足預設條件，基于更新解對應的插值點參數數據確定曲線模型的調整參數數據，以確定磁屏蔽筒的形狀。

在一個實施例中，屏蔽性能指標包括：感興趣區域的平均磁感應強度模。

根據本申請實施例的第二方面，提供一種磁屏蔽筒的設計裝置，用于設計包含多個磁屏蔽層的磁屏蔽筒，裝置包括：建模模塊，配置為基于磁屏蔽筒的初始預設形狀，進行曲線建模操作，構建磁屏蔽筒對應的曲線模型；優化模塊，配置為基于曲線模型在仿真模擬的磁場中的屏蔽性能，優化曲線模型的參數，以確定磁屏蔽筒的形狀。