[發明專利]一種多葉光柵葉片到位精度驗證系統及其實現方法

有效

• 申請號: 201811383358.1
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109589504B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 張練;韓軍;李勤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 武漢信合紅谷知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42264
• 代理人: 蔣明

1.一種多葉光柵葉片到位精度驗證系統，其特征在于，包含前端影像數據獲取單元，采用劑量膠片和定位鋼珠獲取參考點和葉片到位影像，并用掃描儀轉換為數字影像；后端影像數據分析單元，對影像進行處理計算，得到各個葉片排列和在不同位置到位精度，其中：

前端影像數據獲取單元包括劑量膠片、定位鋼珠、掃描儀；劑量膠片，用于對劑量差異進行顯影；定位鋼珠，用于標記參考點，具體為：將劑量膠片置于加速器機頭燈野，將一粒鋼珠固定至加速器燈野正中心十字線處，將另一粒延葉片移動垂直方向固定；掃描儀，用于將膠片影像轉換為數字影像；

后端影像數據分析單元包括依次連接的影像增強模塊、影像降噪模塊、標記點自動識別模塊、葉片編輯映射模塊、葉片到位精度計算模塊、報告生成模塊；影像增強模塊，用于增強影像對比度；影像降噪模塊，用于抑制影像噪聲；標記點自動識別模塊，用于自動識別影像中的標記參考點；葉片編輯映射模塊，用于編輯葉片排列信息和在影像上映射葉片排列；葉片到位精度計算模塊，用于分離出指定位置處單個條柵灰度波形并計算左葉片和右葉片到位精度；報告生成模塊，用于統計所有葉片到位精度分析結果并生成分析報告。

2.根據權利要求1所述的一種多葉光柵葉片到位精度驗證系統，其特征在于，所述影像增強模塊采用圖像灰度拉伸算法增強影像高灰度和低灰度區域對比度。

3.根據權利要求1所述的一種多葉光柵葉片到位精度驗證系統，其特征在于，所述影像降噪模塊采用噪聲抑制算法抑制噪聲干擾，使得灰度波形曲線更為平滑。

4.根據權利要求1所述的一種多葉光柵葉片到位精度驗證系統，其特征在于，所述標記點自動識別模塊采用高灰度自動搜索算法在三分之一條柵寬度區域內自動搜索高灰度點并標記顯示。

5.根據權利要求1所述的一種多葉光柵葉片到位精度驗證系統，其特征在于，所述葉片編輯映射模塊自定義葉片排列，并根據像素/距離轉換系數將葉片排列轉換為像素排列，并以等中心參考標記點為起始點進行映射。

6.根據權利要求1所述的一種多葉光柵葉片到位精度驗證系統，其特征在于，所述葉片到位精度計算模塊采用濾波算法和插值算法，獲取單個條柵位置處灰度波形并得到截斷位置。

7.一種多葉光柵葉片到位精度驗證系統實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

a).標記參考點，將劑量膠片置于加速器機頭燈野，將一粒鋼珠固定至加速器燈野正中心十字線處，將另一粒延葉片移動垂直方向固定至距第一粒鋼珠8厘米處；

b).獲取葉片位置影像，將多葉光柵葉片完全關閉后以兩粒鋼珠方向為中軸打開2厘米開口，出束對劑量膠片進行照射，保持2厘米開口將葉片整體向左分別移動3厘米和6厘米，每次移動到位后出束進行照射，向中軸線右側移動3厘米和6厘米執行同樣操作，得到五條葉片位置條柵；

c).將膠片影像轉換為數字影像，掃描膠片獲得數字影像，使用掃描儀對膠片進行掃描得到tif格式數字影像，掃描采用16比特灰度掃描；

d).對葉片排列進行編輯并將葉片排列在數字影像進行映射，讀入葉片排列設計參數，根據兩個參考點位置計算出像素與實際距離轉換系數，將讀入葉片排列實際距離轉換為像素距離，以中心參考點為起點將葉片排列映射在數字影像上進行顯示；

e).對圖像進行增強和降噪，使用灰度拉伸算法增強圖像對比度，使用線性最小二乘濾波算法降低圖像噪聲擾動，從垂直于葉片移動方向分離出各葉片五個不同開合位置對應的一組灰度波形，遍歷所有葉片位置所有葉片開合情況對應波形；

f).識別單對葉片中左葉片和右葉片到位位置，對波形進行插值，以波峰為參考進行歸一化，根據預設截斷比在波峰兩側進行截斷，計算截斷點對應位置即為左葉片和右葉片到位位置；

g).自動生成報告，根據以上計算數據生成統計報告，包括葉片到位示意圖，各葉片到位偏差統計圖，各葉片到位偏差統計表。