[发明专利]一种加速器光距尺设备、标定方法及光距尺生成方法

说明书

本发明提供一种加速器光距尺设备、标定方法及光距尺生成方法，涉及医疗器械技术领域，该加速器光距尺设备包括投影仪、相机、光距尺标定板及光程指示器，投影仪用于投影结构光模式序列图案和光距尺图案，相机用于采集投影仪所投影的结构光模式序列图案和光距尺标定板的图片，光距尺标定板用于标定投影仪和相机以及验证光距尺的精度，光程指示器用于指示光距尺的刻度。本发明的加速器光距尺设备可以通过结构光的方法对相机和投影仪进行标定，以获得标定参数；另外，还可以进一步利用所获取的标定参数生成光距尺图案。本发明所提出加速器光距尺设备安装方便，其标定方法的标定精度高，并且简化了光距尺标定过程。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种加速器光距尺设备、标定方法及光距尺生成方法。

背景技术

光距尺设备是一种通过可见光对比例尺进行投影的方式来指示距离的装置，其广泛应用于医用直线加速器上。加速器光距尺设备可以将带有刻度的可见光比例尺投影到患者身上，指示患者皮肤到辐射源的距离、以及指示加速器的等中心位置。加速器光距尺设备是医用直线加速器中不可或缺的重要部分。

目前大部分直线加速器上的光距尺由光源、光学镜片或有机玻璃薄膜、以及光程指示器三部分组成，其原理是利用光源照在镜片/薄膜上显示刻度，并利用位于机头的光程指示器指示刻度。

然而，现有的基于玻璃薄膜的光距尺存在诸多缺点，例如，薄膜上的刻度制作难度高、刻度的精度不高；安装比较困难，安装位置不好时对光距尺精度影响比较大；标定过程比较繁琐；光距尺后期的维护和维修比较困难；等等。这些缺点限制了该类型的光距尺的进一步应用。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种加速器光距尺设备、标定方法及光距尺生成方法，以解决加速器上的光距尺标定精度不高以及光距尺标定过程复杂的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种加速器光距尺设备，该设备包括：投影仪、相机、光距尺标定板以及光程指示器，投影仪和相机固定在加速器的外壳上，投影仪用于投影结构光模式序列图案和光距尺图案，结构光模式序列图案用于标定投影仪和相机，相机用于采集投影仪所投影的结构光模式序列图案和光距尺标定板的图片，光距尺标定板设置在加速器的出射端外部，并且光距尺标定板的中心对应于加速器的等中心位置，光距尺标定板用于标定投影仪和相机以及验证光距尺的精度，光程指示器设置在加速器的出射端内部，来自光程指示器的光线沿与加速器的出射方向平行的方向从出射端射出，用于指示光距尺的刻度；

加速器光距尺设备利用以下标定方法进行标定，具体包括：

在步骤401中，通过相机采集光距尺标定板的至少三个第一图片，至少三个第一图片中每一图片分别对应的光距尺标定板处于不同的姿态，即采集处于至少三个不同姿态的棋盘格图片；

在步骤402中，针对至少三个第一图片中每一图片分别对应的光距尺标定板所处的姿态，分别通过相机采集投影有结构光模式序列图案的光距尺标定板的第二图片，结构光模式序列图案通过投影仪进行投影，即采集与步骤401中采集的图片对应的投影有结构光模式序列图案的棋盘格图片；

在步骤403中，利用预定角点检测算法提取第一图片中角点的位置，以获得第一图片角点位置坐标，第一图片角点位置坐标是根据所提取的第一图片中角点的位置相对于光距尺标定板上的图案的预设实际角点位置坐标而获得的，并且将第一图片角点位置坐标记为

光距尺标定板上的图案的预设实际角点位置坐标预先定义为

该角点坐标与通过预定角点检测算法获得的棋盘格角点坐标相对应；