[发明专利]一种图像识别引导的放射治疗摆位装置及方法

说明书

本发明属于图像识别技术领域，具体涉及一种图像识别引导的放射治疗摆位装置及方法，该装置包括摄像头a1、摄像头b2、摄像头c3、图像处理单元4。摄像头a1、摄像头b2、摄像头c3构成图像获取单元，摄像头a1、摄像头b2、摄像头c3分别位于治疗床的正上方及治疗床两侧45°角处；摄像头a1、摄像头b2、摄像头c3分别和图像处理单元4连接。本发明使用图像识别技术实现放射治疗过程中的摆位过程的自动化，提升了患者的治疗体验以及减少了患者的治疗时长，避免患者摆位过程中手动反复调整床位置的操作，提高了患者摆位的效率以及摆位精度的一致性，减少了医患双方的病毒的感染风险，为后续患者的治疗提供了更健康的治疗环境。

技术领域

本发明属于图像识别技术领域，具体涉及一种图像识别引导的放射治疗摆位装置及方法。

背景技术

在常规的放射治疗过程中，患者摆位的精度关系到患者的肿瘤治疗效果，目前放射治疗的摆位主要使用激光灯等进行摆位误差的纠正，上述方式需要医师在患者摆位的过程中人工定位，以尽量确保患者的体位与治疗计划位置的重合精度。

上述的放射治疗摆位过程需要医师手动调整治疗床及辅助工具以使得患者上治疗床更为舒适，并且当前分次治疗完成后，患者需要等待医师进入治疗室手动驱动治疗床使得患者能够下治疗床，此过程延长了患者的治疗总时间。患者摆位过程中的定位环节需要医师通过人眼来观察激光灯和患者身体标记点的重合度并手动调整治疗床的位置以完成患者摆位，上述过程的最终精度依赖于医师的人工操作。患者摆位的过程需要医师全流程近距离接触患者，增加了某些高危性病毒感染的风险。

因此需要提供一种图像识别引导的放射治疗摆位装置及方法，以解决现有技术存在的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像识别引导的放射治疗摆位装置及方法，使用图像识别技术实现放射治疗过程中的摆位过程的自动化，提升了患者的治疗体验以及减少了患者的治疗时长，避免患者摆位过程中手动反复调整床位置的操作，提高了患者摆位的效率以及摆位精度的一致性，减少了医患双方的病毒的感染风险，为后续患者的治疗提供了更健康的治疗环境。

实现本发明目的的技术方案：

一种图像识别引导的放射治疗摆位装置，该装置包括摄像头a、摄像头b、摄像头c、图像处理单元，其中摄像头a、摄像头b、摄像头c构成图像获取单元，摄像头a、摄像头b、摄像头c分别位于治疗床的正上方及治疗床两侧45°角处；摄像头a、摄像头b、摄像头c分别和图像处理单元连接。

所述的图像处理单元包括图像识别模块和图像计算模块，图像识别模块的工作过程包括图像采集、图像预处理、图像分割、特征提取和测量患者身高，图像计算模块采用开源计算机视觉库OpenCV的标准透视变换库函数来实现对图像的矫正。

所述的图像识别模块中的图像预处理采用加权平均值法对人体彩色图像进行灰度化处理并采用中值滤波过滤噪声。

所述的图像识别模块中的图像分割采用Otus算法进行图像二值化和膨胀腐蚀处理。

所述的图像识别模块中的特征提取采用Canny边缘检测器提取人体的轮廓后获取头和脚的特征点的坐标信息。

所述的图像识别模块中测量患者身高通过计算头和脚的特征点坐标信息得到患者的身高信息，采用参照法进行计算，假设参照物的实际高度为H_r，该参照物在图像上测量得到的高度为H_i，待测人体目标在图像上的高度为H_p，则实际的身高S为：

所述的图像计算模块采用开源计算机视觉库OpenCV的标准透视变换库函数来实现对图像的矫正，其中透视变换的二维图像像素坐标计算公式为：