[发明专利]一种用于放射治疗过程的多功能监测方法

权利要求书

1.一种用于放射治疗过程的多功能监测方法，其特征在于，包括：

对放射治疗病人的治疗过程进行录制；

将录制的视频的每一帧图像划分成若干个区域，其中，所述区域包括：脸部、胸部、放射治疗部位和背景区域；

对划分得到的每个区域进行处理，确定放射治疗病人的监测指标，其中，所述监测指标包括：心率信号、呼吸信号、不自主运动信号和放疗机器出束信号；

其中，确定放射治疗病人的呼吸信号包括：

提取每一帧图像胸部区域的信号；

对提取的胸部区域的信号进行滤波；

对滤波后的信号进行放大、二值化处理，得到呼吸运动的前景点；

根据时间域上呼吸运动的前景点的变化得到放射治疗病人的呼吸信号；

其中，所述根据时间域上呼吸运动的前景点的变化得到放射治疗病人的呼吸信号包括：

统计每一帧提取的呼吸运动的前景点的灰度值之和，根据统计点的峰值获得点图和拟合周期曲线图，其中，拟合周期曲线图的波动用于描述放射治疗病人的呼吸变化，其中，统计点为每一帧图像前景点，峰值为灰度总值。

2.根据权利要求1所述的用于放射治疗过程的多功能监测方法，其特征在于，所述将录制的视频的每一帧图像划分成若干个区域包括：

通过级联分类器在录制的视频的每一帧图像中定位出放射治疗病人的脸部、胸部、放射治疗部位和背景区域。

3.根据权利要求1所述的用于放射治疗过程的多功能监测方法，其特征在于，确定放射治疗病人的心率信号包括：

提取每一帧图像脸部区域的三通道颜色信号；

对提取的三通道颜色信号去相关性得到新的成分信号；

对得到的新的成分信号进行带通滤波后进行傅立叶变换，将幅值最高时的频率作为目标心跳频率，根据目标心跳频率与心率之间的关系，确定放射治疗病人的心率信号。

4.根据权利要求3所述的用于放射治疗过程的多功能监测方法，其特征在于，所述提取每一帧图像脸部区域的三通道颜色信号包括：

对每一帧图像的脸部区域进行基色分离，得到每一帧图像脸部区域的红色、绿色、蓝色三通道信号。

5.根据权利要求1所述的用于放射治疗过程的多功能监测方法，其特征在于，确定放射治疗病人的不自主运动信号包括：

提取每一帧图像放射治疗部位的区域；

将放射治疗部位的区域进行拉普拉斯金字塔变换，提取出目标信号；

将提取后的信号进行放大、二值化处理，得到不自主运动的前景点；

根据时间域上不自主运动的前景点的变化得到不自主运动信号。

6.根据权利要求5所述的用于放射治疗过程的多功能监测方法，其特征在于，所述将放射治疗部位的区域进行拉普拉斯金字塔变换，提取出目标信号包括：

将放射治疗部位的图像区域进行低通子带分解，并采用向上采样的方式，将其与上一层图像作对比，计算两者之间的差值，得到分解的拉普拉斯金字塔；

将拉普拉斯金字塔图像中最底层的Y通道的信号提取出来，作为目标信号。

7.根据权利要求1所述的用于放射治疗过程的多功能监测方法，其特征在于，确定放射治疗病人的放疗机器出束信号包括：

将每一帧图像的背景区域分离出来；

获取每一帧图像与其相邻帧的差分图像；

统计每一帧差分图像中是否含有辐射亮斑；

根据出现辐射亮斑的帧数与视频总帧数的比例确定录像设备所处环境下的核辐射剂量率，其中，所述核辐射剂量率用于表征放疗机器出束信号。

8.根据权利要求7所述的用于放射治疗过程的多功能监测方法，其特征在于，获取的每一帧图像与其相邻帧的差分图像包括：每一帧图像与其相邻帧的前向差分图像和后向差分图像；

所述统计每一帧差分图像中是否含有辐射亮斑包括：

将每一帧图像的前向差分图像与后向差分图像合成一帧图像；

判断新合成的图像的最大灰度值是否大于预设的灰度阈值，若大于，则当前帧含有辐射亮斑，否则，当前帧不含有辐射亮斑。