[發(fā)明專利]一種考慮掃描速度變化的主動(dòng)掃描方式質(zhì)子放療路徑優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511025356.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN105654202A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪冬;吳宜燦;胡麗琴;裴曦;王文;曹瑞芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06N3/12
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 成金玉;孟卜娟

1.一種考慮掃描速度變化的主動(dòng)掃描方式質(zhì)子放療路徑優(yōu)化方法，其特征在實(shí)現(xiàn)步驟 如下：

(1)掃描速度可變的旅行商問題模型建立：將掃描速度可變下求解最短掃描時(shí)間的掃描 路徑問題轉(zhuǎn)化為旅行商問題模型，求解一個(gè)具有最短掃描時(shí)間的掃描路徑；其中，根據(jù)加速 器硬件得到不同掃描位置下的掃描速度，計(jì)算兩個(gè)掃描位置點(diǎn)間的路徑的平均掃描速度，根 據(jù)平均掃描速度和掃描位置點(diǎn)間路徑長度計(jì)算掃描時(shí)間；旅行商問題模型中的旅行代價(jià)等于 掃描時(shí)間，計(jì)算旅行總時(shí)間代價(jià)，建立旅行商問題模型；

(2)掃描路徑計(jì)算：使用全局優(yōu)化算法遺傳優(yōu)化算法，基于步驟(1)產(chǎn)生的旅行商問 題模型，使用旅行總時(shí)間代價(jià)計(jì)算路徑的適應(yīng)度，初始化群體并歷經(jīng)遺傳選擇、變異、交叉 方式，求解掃描時(shí)間最短的掃描路徑；

(3)結(jié)果輸出：全局優(yōu)化計(jì)算遺傳算法結(jié)束計(jì)算后，選取掃描時(shí)間最短的旅行路線，計(jì) 算并輸出掃描時(shí)間和掃描路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮掃描速度變化的主動(dòng)掃描方式質(zhì)子放療路徑優(yōu)化方 法，其特征在于：所述步驟(1)建立掃描速度可變的旅行商問題模型，它的路徑的總旅行 代價(jià)旅行總時(shí)間代價(jià)為：

F=max(MaxTime-Σi=0(Li/Vi))---(1)]]>

Li=(xi-xi+1)2+(yi-yi+1)2---(2)]]>

其中，F(xiàn)為一條路徑所有路徑的總旅行時(shí)間代價(jià)與最大值之差，等于最大值減去每條路徑上 的旅行時(shí)間代價(jià)總和，尋求時(shí)間代價(jià)總和值的最小；MaxTime：一個(gè)較大的常數(shù)，近似于等 于路徑數(shù)量*單條路徑最大時(shí)間，保證F>0，目的是將適應(yīng)度計(jì)算轉(zhuǎn)換為求解最大值問題； L_i：第i條路徑兩個(gè)掃描點(diǎn)之間距離；V_i：通過參數(shù)計(jì)算出來的第i條路徑兩點(diǎn)間平均掃描 速度；(x_i,y_i)、(x_i+1,y_i+1)：第i條路徑的起止端點(diǎn)位置。