[发明专利]基于深度相机的皮肤剂量计算方法

说明书

本发明公开了基于深度相机的皮肤剂量计算方法，包括：通过其内设有若干标记球的标定模体进行标定得到三维透视设备的射束坐标系与深度相机的相机坐标系之间的变换关系；通过深度相机采集对应的图像并根据前述变换关系计算得到图像中各像素点在射束坐标系下的坐标；根据射线源的射束角度确定射束区域，结合前述各像素点坐标确定患者实际入射位置及入射深度，据此计算得到对应的皮肤剂量。本发明通过深度相机定位到患者的实际入射位置，并计算实际入射位置处的皮肤剂量，可以显示准确的皮肤剂量指示。

技术领域

本发明涉及X射线技术领域，尤其涉及一种基于深度相机的皮肤剂量计算方法。

背景技术

皮肤剂量是指单位质量皮肤组织所接受或“吸收”电离辐射能量的一种量度。目前的锥形束CT(CBCT)的患者入射剂量(皮肤剂量)指示是由厂商根据经验设置一个固定入射位置，通过计算此入射位置在无遮挡时的剂量率和剂量作为患者入射剂量指示。但现有的这种方法只是一种预估，患者距离探测平板的远近和体位姿态都会导致患者实际受到的辐射剂量与CT指示的剂量值相差明显，因此需要一种新的皮肤剂量计算方法，可以监测患者实际受到的辐射剂量。

发明内容

发明目的：针对上述不足，本发明提出一种基于深度相机的皮肤剂量计算方法，通过深度相机定位到患者的实际入射位置，以此给出准确的患者入射剂量。

技术方案：

基于深度相机的皮肤剂量计算方法，包括：

通过其内设有若干标记球的标定模体进行标定得到三维透视设备的射束坐标系与深度相机的相机坐标系之间的变换关系；

通过深度相机采集患者病灶图像并根据前述变换关系计算得到病灶图像中各像素点在射束坐标系下的坐标；

根据射线源的射束角度确定射束区域，结合前述各像素点坐标确定患者实际入射位置及入射深度，据此计算得到对应的皮肤剂量。

所述标定模体内嵌有上下两层标定球，每层内各标定球高度相同，各层内标定球的间距不同。

所述标定得到三维透视设备的射束坐标系与深度相机的相机坐标系之间的变换关系具体为：

三维透视设备扫描标定模体的透视图像，识别并提取其上标定球及其质心坐标；

通过标定球间距识别得到各标定球所处层数，并根据标定模体的设计参数得到标定球高度，进而得到标定球质心在射束坐标系下的坐标；

通过深度相机采集标定模体的图像，并提取其中标定球得到其质心在相机坐标系的坐标；

计算射束坐标系与相机坐标系之间的变换关系。

采用阈值法识别并提取透视图像中标定球及其质心坐标。

所述确定射束区域具体为：

其中，为射线源的射束角度，P₂.x、P₂.y、P₂.z分别为各像素点在射束坐标系下的x轴、y轴、z轴的坐标值。

结合前述各像素点坐标将不在射束区域内的像素点剔除，确定患者实际入射位置。

确定患者实际入射位置及入射深度具体为：

在射束区域内获取其中距离射线源最近的像素点，判断其是否为异常点；

若其不为异常点，则获取其距离射线源的距离作为患者入射深度；

若其为异常点，则将其从射束区域剔除；

重复上述过程直到获取得到患者入射深度。

判断所述射束区域内的像素点是否为异常点具体为：