[發(fā)明專利]一種基于放射治療的輔助紅外定位裝置及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810717139.6 | 申請日： | 2018-06-29 |
| 公開（公告）號： | CN109078270A | 公開（公告）日： | 2018-12-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李立芳;韓寶林;趙杰;王永志;劉霞 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津市寶坻區(qū)人民醫(yī)院 |
| 主分類號： | A61N5/10 | 分類號： | A61N5/10 |
| 代理公司： | 天津企興智財知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226 | 代理人： | 韓敏 |
| 地址： | 300000 *** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 放射治療 紅外定位裝置 圖像采集裝置 放療 驅(qū)動機構(gòu) 通信裝置 床體 移動終端數(shù)據(jù) 定位穩(wěn)定性 可見光 紅外探測 匹配技術(shù) 驅(qū)動裝置 人體體部 數(shù)據(jù)連接 體表位置 線路連接 正常組織 標(biāo)記物 靶向 融合 傷害 外部 健康 | ||
1.一種基于放射治療的輔助紅外定位裝置，其特征在于：包括圖像采集裝置、控制單元、驅(qū)動機構(gòu)，床體、靶向標(biāo)記物和通信裝置，所述的圖像采集裝置與控制單元數(shù)據(jù)連接，所述的控制單元與驅(qū)動機構(gòu)線路連接，所述的驅(qū)動裝置設(shè)置于床體的內(nèi)部，控制單元通過通信裝置與外部的移動終端數(shù)據(jù)連接；圖像采集裝置包括可見光相機和紅外成像相機，可見光相機和紅外成像相機分別與控制單元連接，所述的靶向標(biāo)記物涂覆在患者患處表層皮膚，靶向標(biāo)記物與紅外成像相機識別匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于放射治療的輔助紅外定位裝置，其特征在于：所述的圖像采集裝置至少設(shè)有三個，第一圖像采集裝置設(shè)置在治療床前方上側(cè)的墻壁上，第二、第三圖像采集裝置分別設(shè)置在床體的兩側(cè)墻壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于放射治療的輔助紅外定位裝置，其特征在于：所述的控制單元包括預(yù)處理模塊、圖像識別模塊、匹配模塊、定位模塊、輸出模塊；預(yù)處理模塊、圖像識別模塊、匹配模塊、定位模塊、輸出模塊依次連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于放射治療的輔助紅外定位裝置，其特征在于：所述的靶向標(biāo)記物為低溫有色紅外標(biāo)記涂料。
5.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1-4所述的基于放射治療的輔助紅外定位裝置的方法，其特征在于：一種應(yīng)用于基于放射治療的紅外定位裝置的方法包括人如下步驟：
(1)通過圖像采集裝置采集到可見光圖像以及紅外光圖像；輸入到預(yù)處理模塊，對圖像分別進行濾波、去噪處理；
(2)提取成像區(qū)域，所述的圖像識別模塊識別成像區(qū)域中的可見光圖像及紅外光圖像；進行二值化處理突出顯示標(biāo)記物；
(3)將所述可見光和紅外光標(biāo)圖像進行匹配，通過匹配模塊得到標(biāo)記物的二維坐標(biāo)信息；
(4)將三個不同位置的圖像采集裝置分別獲得的標(biāo)記物二維坐標(biāo)信息輸入到定位模塊，通過三點定位算法獲得精確的標(biāo)記物坐標(biāo)信息；
(5)將標(biāo)記物坐標(biāo)信息通過輸出模塊輸出到控制單元，以控制驅(qū)動床體擺位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于放射治療的輔助紅外定位方法，其特征在于：所述的圖像識別模塊還包括檢測人體信息，當(dāng)檢測到的患者人體信息與數(shù)據(jù)庫中患者人體信息相同，則確認所述標(biāo)記物為預(yù)期標(biāo)記；反之，則方法運行結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于放射治療的輔助紅外定位方法，其特征在于：所述人體信息包括皮膚顏色及人體輪廓。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于放射治療的輔助紅外定位方法，其特征在于：所述二值化處理為二值化處理為采用OTSU最大類間方差法將灰度圖像自適應(yīng)閾值二值化凸顯出標(biāo)記物。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于放射治療的輔助紅外定位方法，其特征在于：步驟(4)所述的可見光和紅外光標(biāo)圖像匹配方法包括以下步驟：
(41)通過數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法分別提取紅外與可見光圖像的邊緣，得到粗邊緣圖像；
(42)然后通過SURF算法提取兩幅邊緣圖像的特征點，根據(jù)正確的匹配點對之間斜率一致性的先驗知識，進行人體輪廓特征點匹配；
(43)最后通過最小二乘法求得仿射變換模型參數(shù)并實現(xiàn)兩幅圖像的配準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于放射治療的輔助紅外定位方法，其特征在于：以每個圖像采集裝置為參考系，標(biāo)記物的初始坐標(biāo)分別為(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)；標(biāo)記物的精確坐標(biāo)為(x0,y0)，，得出標(biāo)記物的精確坐標(biāo)計算公式：
(x1-x0)2+(y1-y0)2＝d12
(x2-x0)2+(y2-y0)2＝d22
(x3-x0)2+(y3-y0)2＝d32
其中，標(biāo)記物的精確坐標(biāo)與三個初坐標(biāo)距離分別為d1,d2和d3。
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