[发明专利]磁屏蔽筒的设计方法及其装置、医学图像采集系统

说明书

本申请提供了一种磁屏蔽筒的设计方法，用于设计包含多个磁屏蔽层的磁屏蔽筒，包括：基于磁屏蔽筒的初始预设形状，进行曲线建模操作，构建磁屏蔽筒对应的曲线模型；基于曲线模型在仿真模拟的磁场中的屏蔽性能，优化曲线模型的参数，以确定磁屏蔽筒的形状。获得的开口式曲线形磁屏蔽筒摆脱了开口式圆柱形磁屏蔽筒的形状限制，在设计磁屏蔽筒过程中形状优化灵活度更高，优化空间得到了进一步提升，从而能够更充分地利用形状改变对屏蔽性能的影响，继而使得在相等的屏蔽材料的使用量和整体尺寸下，开口式曲线形磁屏蔽筒比开口式圆柱形磁屏蔽筒具有更优的屏蔽性能。最终实现设计兼具屏蔽性能好、成本低以及优化自由度高等优点的磁屏蔽筒的目的。

技术领域

本申请涉及磁屏蔽技术领域，具体涉及一种磁屏蔽筒的设计方法及其装置、医学图像采集系统、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

现有技术中的开口式圆柱形磁屏蔽筒，由于磁屏蔽筒上具有开口，其整体长度和包含的磁屏蔽层的层数需大幅增加以弥补开口带来的屏蔽性能衰减，导致成本和空间占用上升，并且由于圆柱形磁屏蔽筒规则形状限制，优化自由度偏小，优化所带来的性能提升也非常有限。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种磁屏蔽筒的设计方法及其装置、医学图像采集系统、电子设备及计算机可读存储介质，使设计出的磁屏蔽筒兼具屏蔽性能好、成本低以及优化自由度高等优点。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种磁屏蔽筒的设计方法，用于设计包含多个磁屏蔽层的磁屏蔽筒。该方法包括：基于磁屏蔽筒的初始预设形状，进行曲线建模操作，构建磁屏蔽筒对应的曲线模型；基于曲线模型在仿真模拟的磁场中的屏蔽性能，优化曲线模型的参数，以确定最优的磁屏蔽筒的形状。

在一个实施例中，基于磁屏蔽筒的初始预设形状，进行曲线建模操作，构建磁屏蔽筒对应的曲线模型，包括：基于初始预设形状，选取磁屏蔽筒的多个磁屏蔽层各自对应的插值点集，并获取多个磁屏蔽层各自对应的插值点集各自对应的插值点参数数据；基于多个磁屏蔽层各自对应的插值点集各自对应的插值点参数数据，进行数学建模，以构建磁屏蔽筒对应的曲线模型。

在一个实施例中，基于曲线模型在仿真模拟的磁场中的屏蔽性能，优化曲线模型的参数，以确定磁屏蔽筒的形状，包括：基于有限元分析方法，构建磁屏蔽筒的感兴趣区域对应的目标函数，其中，目标函数用于表征感兴趣区域的屏蔽性能指标，继而表征曲线模型在仿真模拟的磁场中的屏蔽性能；基于有限元分析方法，使目标函数最小化，以优化曲线模型的参数，从而确定磁屏蔽筒的形状。

在一个实施例中，所述目标函数包括固定参数和可调节参数；所述固定参数包括：磁屏蔽层材料的磁导率、磁屏蔽层厚度和磁屏蔽层层数；所述可调节参数包括所述插值点参数数据。

在一个实施例中，基于有限元分析方法，使目标函数最小化，以优化曲线模型的参数，从而确定磁屏蔽筒的形状，包括：基于初始预设形状确定初始约束条件；基于初始约束条件，优化目标函数的值，获得使目标函数满足最小化条件的当前解；基于当前解对应的插值点参数，构建更新后曲线模型；当更新后曲线模型对应的磁屏蔽筒中的磁屏蔽层具有重叠或者交错时，修改初始约束条件和/或添加新的约束条件，以获得更新后约束条件；基于更新后约束条件，重新优化目标函数的值，获得使目标函数满足最小化条件的更新解；直至基于更新解对应的插值点参数数据构建的曲线模型对应的磁屏蔽筒满足预设条件，基于更新解对应的插值点参数数据确定曲线模型的调整参数数据，以确定磁屏蔽筒的形状。

在一个实施例中，屏蔽性能指标包括：感兴趣区域的平均磁感应强度模。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种磁屏蔽筒的设计装置，用于设计包含多个磁屏蔽层的磁屏蔽筒，装置包括：建模模块，配置为基于磁屏蔽筒的初始预设形状，进行曲线建模操作，构建磁屏蔽筒对应的曲线模型；优化模块，配置为基于曲线模型在仿真模拟的磁场中的屏蔽性能，优化曲线模型的参数，以确定磁屏蔽筒的形状。