[发明专利]一种基于放射治疗的辅助红外定位装置及方法

权利要求书

1.一种基于放射治疗的辅助红外定位装置，其特征在于：包括图像采集装置、控制单元、驱动机构，床体、靶向标记物和通信装置，所述的图像采集装置与控制单元数据连接，所述的控制单元与驱动机构线路连接，所述的驱动装置设置于床体的内部，控制单元通过通信装置与外部的移动终端数据连接；图像采集装置包括可见光相机和红外成像相机，可见光相机和红外成像相机分别与控制单元连接，所述的靶向标记物涂覆在患者患处表层皮肤，靶向标记物与红外成像相机识别匹配。

2.根据权利要求1所述的一种基于放射治疗的辅助红外定位装置，其特征在于：所述的图像采集装置至少设有三个，第一图像采集装置设置在治疗床前方上侧的墙壁上，第二、第三图像采集装置分别设置在床体的两侧墙壁上。

3.根据权利要求1所述的一种基于放射治疗的辅助红外定位装置，其特征在于：所述的控制单元包括预处理模块、图像识别模块、匹配模块、定位模块、输出模块；预处理模块、图像识别模块、匹配模块、定位模块、输出模块依次连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于放射治疗的辅助红外定位装置，其特征在于：所述的靶向标记物为低温有色红外标记涂料。

5.一种应用如权利要求1-4所述的基于放射治疗的辅助红外定位装置的方法，其特征在于：一种应用于基于放射治疗的红外定位装置的方法包括人如下步骤：

(1)通过图像采集装置采集到可见光图像以及红外光图像；输入到预处理模块，对图像分别进行滤波、去噪处理；

(2)提取成像区域，所述的图像识别模块识别成像区域中的可见光图像及红外光图像；进行二值化处理突出显示标记物；

(3)将所述可见光和红外光标图像进行匹配，通过匹配模块得到标记物的二维坐标信息；

(4)将三个不同位置的图像采集装置分别获得的标记物二维坐标信息输入到定位模块，通过三点定位算法获得精确的标记物坐标信息；

(5)将标记物坐标信息通过输出模块输出到控制单元，以控制驱动床体摆位。

6.根据权利要求5所述的一种基于放射治疗的辅助红外定位方法，其特征在于：所述的图像识别模块还包括检测人体信息，当检测到的患者人体信息与数据库中患者人体信息相同，则确认所述标记物为预期标记；反之，则方法运行结束。

7.根据权利要求6所述的一种基于放射治疗的辅助红外定位方法，其特征在于：所述人体信息包括皮肤颜色及人体轮廓。

8.根据权利要求5所述的一种基于放射治疗的辅助红外定位方法，其特征在于：所述二值化处理为二值化处理为采用OTSU最大类间方差法将灰度图像自适应阈值二值化凸显出标记物。

9.根据权利要求5所述的一种基于放射治疗的辅助红外定位方法，其特征在于：步骤(4)所述的可见光和红外光标图像匹配方法包括以下步骤：

(41)通过数学形态学方法分别提取红外与可见光图像的边缘，得到粗边缘图像；

(42)然后通过SURF算法提取两幅边缘图像的特征点，根据正确的匹配点对之间斜率一致性的先验知识，进行人体轮廓特征点匹配；

(43)最后通过最小二乘法求得仿射变换模型参数并实现两幅图像的配准。

10.根据权利要求5所述的一种基于放射治疗的辅助红外定位方法，其特征在于：以每个图像采集装置为参考系，标记物的初始坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)；标记物的精确坐标为(x0,y0)，，得出标记物的精确坐标计算公式：

(x₁-x₀)²+(y₁-y₀)²＝d₁²

(x₂-x₀)²+(y₂-y₀)²＝d₂²

(x₃-x₀)²+(y₃-y₀)²＝d₃²

其中，标记物的精确坐标与三个初坐标距离分别为d1,d2和d3。