[發明專利]一種獲取組織等效閃爍體劑量分布的方法、系統和裝置

在審

• 申請號: 202210378351.0
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114937068A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 喬霈;李德源;牛蒙青;閆學文
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G06T7/50
• 分類號: G06T7/50;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種獲取組織等效閃爍體劑量分布的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S100、通過光場相機捕獲射線在物理模型內的組織等效閃爍體中沉積能量產生的閃爍光信息，形成圖像數據集；

S200、基于預處理后的所述圖像數據集，設計卷積神經網絡模型，利用圖像深度估計算法獲取所述圖像數據集中每個圖像的三維光信息分布；

S300、根據獲取的三維光信息分布確定劑量分布。

2.根據權利要求1所述的獲取組織等效閃爍體劑量分布的方法，其特征在于，步驟S100包括：

S101、所述物理模型內的組織等效閃爍體在受到輻射源的射線的能量沉積時，產生發光信息，且光產額與射線的能量沉積成正比；

S102、所述光場相機收集所述射線在組織等效閃爍體中沉積能量產生的發光信息，根據收集的發光信息重建所述物理模型受到輻射后形成的三維發射光的光場圖像，形成圖像數據集。

3.根據權利要求1所述的獲取組織等效閃爍體劑量分布的方法，其特征在于，所述光場相機包括：依次排列的主鏡頭、微透鏡陣列和圖像傳感器，所述圖像傳感器對準所述微鏡頭陣列，所述主鏡頭的鏡頭對準所述物理模型，所述微鏡頭陣列中的每個微透鏡均覆蓋多個傳感器像素。

4.根據權利要求1所述的獲取組織等效閃爍體劑量分布的方法，其特征在于，步驟S200包括：

S201、從所述圖像數據集中的每個光場圖像中提取多個像素點對應的水平方向和垂直方向的極線圖構成模型訓練的數據集和測試集；

S202、訓練卷積神經網絡模型，獲取圖像的特征信息；

S203、重建三維圖像，得到射線在組織等效閃爍體中的三維分布信息。

5.根據權利要求4所述的獲取組織等效閃爍體三維光信息分布的方法，其特征在于：

所述卷積神經網絡包括兩個相同的子網絡，分別用于訓練水平方向和垂直方向的極線圖，提取所述圖像數據集中圖像的水平方向和垂直方向的特征向量。

6.一種獲取組織等效閃爍體劑量分布的系統，其特征在于，所述系統包括以下模塊：

獲取模塊，用于通過光場相機捕獲射線在組織等效材料中沉積能量產生的閃爍光信息，形成圖像數據集；

計算模塊，用于基于預處理后的所述圖像數據集，設計卷積神經網絡模型，利用圖像深度估計算法獲取所述圖像數據集中每個圖像的三維光信息分布；

輸出模塊，用于根據獲取的三維光信息分布確定劑量分布。

7.如權利要求6所述的一種獲取組織等效閃爍體劑量分布的系統，其特征在于，所述的獲取模塊根據收集的發光信息重建物理模型受到輻射后形成的三維發射光的光場圖像。

8.如權利要求6或7所述的一種獲取組織等效閃爍體劑量分布的系統，其特征在于，所述的計算模塊根據光線的分布特征，按照水平和垂直方向的圖像特征訓練卷積神經網絡模型。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-5任一項所述的獲取組織等效閃爍體劑量分布的方法。

10.一種獲取組織等效閃爍體劑量分布的裝置，其特征在于，包括：

處理器；以及

存儲器，用于存儲所述處理器的可執行指令；

其中，所述處理器配置為經由執行所述可執行指令來執行權利要求1-5任一項所述的獲取組織等效閃爍體劑量分布的方法。