用于在医疗程序中检测对象和患者之间的可能的碰撞的系统和方法_4

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像两者,则处理单元140可以在监视器56上彼此相邻地显示这两个图像,或者在彼此顶部上叠加这两个图像,以示出深度图像如何与光学图像相对应。还有,在一些实施例中,处理单元140可以使用光学图像执行分析,以确定是否存在可能的碰撞。例如,在一些实施例中,在患者20已经被设置在支撑件14上之后,相机130可以捕获患者20的红外图像(即,基于深度相机的红外发射器),并且红外图像随后被传送到处理单元140用作参考图像。在治疗程序期间,实时红外输入图像由相机130提供,并且被传送到处理单元140。处理单元140可以比较实时红外图像与参考红外图像,以确定是否存在可能即将发生的可能的碰撞。
[0106]在一些实施例中,光学图像和深度图像可以被处理单元140使用以确定是否存在可能的碰撞。例如,在一些实施例中,参考深度图像和参考光学图像可以由相机130(或由分离的深度传感相机和光学图像捕获相机)提供。参考深度图像和参考光学图像可以在相同的时间或在不同的相应时间来生成。在治疗程序期间,实时光学输入图像和实时深度图像由(多个)相机提供,并且被传送到处理单元140,处理单元140可以比较实时光学图像与参考光学图像,以及比较实时深度图像与参考深度图像,以确定是否存在可能即将发生的可能的碰撞。例如,处理单元140可以比较在时间tl生成的实时光学图像VI与参考光学图像RV,以及比较在时间tl生成的实时深度图像D1与参考深度图像RD,以确定在时间tl内是否存在可能的碰撞。然后,处理单元140可以比较在时间t2生成的实时光学图像V2与参考光学图像RV,以及比较在时间t2生成的实时深度图像D2与参考深度图像RD,以确定在时间t2内是否存在可能的碰撞。当治疗继续时,处理单元140处理不同时间的图像,以连续地检测可能的碰撞。
[0107]如所讨论的,在一些实施例中,相机130可以使用红外发射器(照明器),并且从其中得到深度数据的红外图像可以输出到处理单元140。在一些实施例中,红外图像和深度图像两者可以被处理单元140使用以确定是否存在可能的碰撞。例如,在一些实施例中,参考深度图像和参考红外图像可以由相机130 (或由不同的深度传感相机和红外相机)提供。参考深度图像和参考红外图像可以在相同的时间或在不同的相应时间来生成。在治疗程序期间,实时红外输入图像和实时深度图像由(多个)相机提供,并且被传送到处理单元140。处理单元140可以比较实时红外图像与参考可视图像,以及比较实时深度图像与参考深度图像,以确定是否存在可能即将发生的可能的碰撞。例如,处理单元140可以比较在时间tl生成的实时红外图像F1与参考光学图像RIF,以及比较在时间tl生成的实时深度图像D1与参考深度图像RD,以确定在时间tl内是否存在可能的碰撞。然后,处理单元140可以比较在时间t2生成的实时光学图像F2与参考光学图像RIF,以及比较在时间t2生成的实时深度图像D2与参考深度图像RD,以确定在时间t2内是否存在可能的碰撞。当治疗继续时,处理单元140处理不同时间的图像,以连续地检测可能的碰撞。
[0108]在一些实施例中,实时光学图像从参考光学图像中减去,或反之亦然。然而,从参考深度图像得到的入侵区域掩模用作施加到减法图像上以便检查减法图像的像素的绝对值是否超过阈值的感兴趣区域(R0I)。换句话说,深度图像用于确定R0I用于分析光学图像。当光学图像由相机红外发射器产生时,并且因此不易受到改变由房间环境光和设备的移动部分创建的阴影时,这是特别地有效的。
[0109]因此,如图6所示,在一些实施例中,一种在医疗程序中检测可能的碰撞的方法600包括:获取参考深度图像(项602);使用参考深度图像来确定感兴趣区域(项604);获得参考光学图像(例如,可视图像或红外图像)(项606);获得输入光学图像(项608);并且基于该光学图像和参考光学图像来确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞(项610)。在一些实施例中,项610可以通过使用参考光学图像和输入光学图像确定合成图像来实现,其中,使用处理单元来执行确定合成图像的动作。然后,处理单元可以基于与感兴趣区域相对应的合成图像的至少一部分来确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞。在一些实施例中,获得参考深度图像的动作可以由接收参考深度图像的处理单元来实现。在其它实施例中,获得参考深度图像的动作可以通过生成参考深度图像的深度传感相机来实现。类似地,在一些实施例中,获得参考光学图像和输入光学图像的动作可以由接收这些图像的处理单元来实现。在其它实施例中,获得参考光学图像和输入光学图像的动作可以通过生成这些图像的光学相机来实现。还有,在一些实施例中,合成图像可以通过在参考光学图像和输入光学图像之间执行图像相减的处理单元来确定。另外,在一些实施例中,感兴趣区域可以以与针对先前所讨论的入侵检测区域304的方式相同或类似的方式来确定。此外,在一些实施例中,确定是否存在可能的碰撞的动作包括:确定合成图像中的像素的绝对值是否超过阈值。合成图像中的像素可以与感兴趣区域(其中感兴趣区域被施加在合成图像上)中的位置相对应。在更进一步的实施例中,获得输入光学图像的动作可以重复,以获得附加的合成图像(例如,实时光学图像)。还有,针对附加的输入光学图像,确定合成图像的动作可以重复以获得附加的合成图像,并且确定是否存在即将发生的可能的碰撞的动作可以在医疗程序过程期间基于附加的合成图像被重复。这样,在医疗程序期间,患者可以实时被监测以防止对象碰撞患者。
[0110]在一个或多个实施例中,深度图像和光学图像可以被叠加/重叠,以获得示出深度和可视图像两者的合成图像。
[0111]在上述实施例中,入侵检测系统100被描述为具有一个深度传感相机130。在其它实施例中,入侵检测系统100可以包括多个深度传感相机130,以提供更好的覆盖患者20周围的区域。
[0112]应当注意,碰撞检测系统100并不限于在治疗期间被放射治疗设备使用,并且可以在其它类型的治疗程序或者可以或可以不涉及放射的任何其它类型的程序中使用。
[0113]计算机系统体系结构
[0114]图7是图示了可以用于实现本文中所描述的各种实施例的计算机系统1600的实施例的框图。例如,计算机系统1600可以被配置成根据一些实施例来实现图2的方法。还有,在一些实施例中,计算机系统1600可以用于实现图1B的处理单元140和/或图1A的处理单元54。计算机系统1600包括用于传达信息的总线1602或其它通信机构、以及与总线1602耦合用于处理信息的处理器1604。该处理器1604可以是图1A的处理器54的示例、图1B/1C的处理器80的示例、或本文中所描述的任何处理器的示例。计算机系统1600还包括耦合到总线1602用于存储待被处理器1604处理的信息和指令的主存储器1606,诸如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储设备。主存储器1606还可以用于在执行待被处理器1604处理的指令期间用于存储临时变量或其它中间信息。计算机系统1600进一步包括耦合到总线1602用于存储用于处理器1604的静态信息和指令的只读存储器(ROM) 1608或其它静态存储设备。数据存储设备1610(诸如磁盘或光盘)被提供并且耦合到总线1602用于存储信息和指令。
[0115]计算机系统1600可以经由总线1602耦合到显示器167,诸如阴极射线管(CRT),用于显示信息给用户。包括字母数字键和其它键在内的输入设备1614耦合到总线1602用于将信息和命令选择传达至处理器1604。另一类型的用户输入设备是用于将方向信息和命令选择传达至处理器1604并且用于在显示器167上控制光标移动的光标控件1616,诸如鼠标、轨迹球、或光标方向键。该输入设备典型地在允许设备指定平面中的位置的两个轴(第一轴(例如,x)和第二轴(例如,y))具有两个自由度。
[0116]在一些实施例中,计算机系统1600可以用于执行本文中所描述的各种功能。根据一些实施例,这样的使用由计算机系统1600提供以响应于执行包含在主存储器1606中的一个或多个指令的一个或多个序列的处理器1604。本领域的技术人员将知道如何基于本文中所描述的这样的函数和方法来准备这样的指令。这样的指令可以从另一计算机可读介质(诸如存储设备1610)中读入到主存储器1606中。执行包含在主存储器1606中的指令序列使得处理器1604执行本文中所描述的过程步骤。还可以采用多处理布置中的一个或多个处理器执行包含在主存储器1606中的指令序列。在备选的实施例中,硬连线电路可以用于代替或结合软件指令以实现本文中所描述的各种实施例。因此,实施例不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
[0117]如本文中所使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器1604提供指令以供执行的任何介质。这样的介质可以采取许多形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘,诸如存储设备1610。非易失性介质可以被视为非暂态介质的示例。易失性介质包括动态存储器,诸如主存储器1606。易失性介质可以被视为非暂态介质的示例。传输介质包括同轴电缆、铜线和包括线(其包括总线1602)在内的光纤。传输介质还可以采取声波或光波的形式,诸如在无线电波和红外数据通信期间生成的那些。
[0118]计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其它磁介质、CD-ROM、任何其它光学介质、穿孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPR0M、任何其它存储器芯片或盒、如下文中所描述的载波、或计算机可以读取的任何其它介质。
[0119]各种形式的计算机可读介质可以涉及将一个或多个指令的一个或多个序列携带到处理器1604用于执行。例如,指令最初可以携带在远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中,并且使用调制解调器通过电话线发送指令。对于计算机系统1600是本地的调制解调器可以接收电话线上的数据,并且使用红外发送器将数据转换为红外信号。耦合到总线1602的红外检测器可以接收携带在红外信号中的数据,并将数据放到总线1602上。总线1602将数据携带到主存储器1606,处理器1604从该主存储器1606中获取并执行指令。在由处理器1604执行之前或之后,由主存储器1606接收的指令可以任选地存储在存储设备1610上。
[0120]计算机系统1600还包括耦合到总线1602的通信接口 1618。通信接口 1618提供了耦合到被连接到本地网络1622的网络链路1620的双向数据通信。例如,该通信接口 1618可以是综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器,以向对应的类型的电话线提供数据通信连接。作为另一示例,通信接口 1618可以是局域网(LAN)卡,以向兼容LAN提供数据通信连接。无线链路也可以被实现。在任何这样的实现方式中,通信接口 1618发送并且接收携带表示各种类型的信息的数据流的电性、电磁或光学信号。
[0121]网络链路1620典型地通过一个或多个网络向其它设备提供数据通信。例如,网络链路1620可以通过本地网络
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