系统初始化，在病人的胸部或者腹部 位置上放置标识物，适当调整标识物角度使其在双目摄像机的光学成像系统及红外传感器 的红外成像系统的视角方向上振幅最明显，从而得到最理想的生理运动曲线及体表轮廓， 同时系统界面上显示被测者的胸部或腹部轮廓随时间变化的图像和生理运动曲线。当病人 开始治疗之后系统会根据本发明的监测方法自动跟踪标识物，并实时的显示当前的被测者 的胸部或腹部轮廓随时间变化的图像和生理运动曲线。由于标识物是旋转对称的标识物， 即使病床在治疗过程中发生移动，或者病人发生轻微移动，也不会丢失跟踪曲线，所W轻微 的移动不会影响系统稳定性。
[0156] 口控技术是在病人呼吸相对平稳的相位加射束进行治疗或诊断的技术，本发明的 监测系统可W在被测者呼吸相对平稳的相位加射束进行治疗或诊断，即生理运动曲线的较 为平缓的波谷处，同时根据之前采集的信息，并结合当前的生理运动曲线数据自适应的调 整出束的时间，如果生理运动曲线发生异动，超过设定的波动口限，治疗会自动停止。
[0157] 本发明的监测体表轮廓和生理运动曲线的方法及系统，具有如下有益效果：
[0158] I、本发明的方法及系统通过双目摄像机和红外传感器的结合，能够应对红外死 角、环境光照等客观因素的细微变化带来的问题。
[0159] 2、本发明通过将双目摄像机采集的=维坐标与红外传感器采集的=维坐标进行 比对，得到位置偏差，根据该位置偏差进行校正，实现了双目成像和红外视井深度的测量匹 配，进而极大提升了跟踪精度。
[0160] 3、本发明通过双目摄像机的光学成像与红外传感器的红外成像系统的结合，实现 自动跟踪标识物，不需要人工干预，实现目标位置的准确定位。
[0161] 4、本发明的标识物选择旋转对称的标识物，减少了监测死角，利用可调角度的底 座放置标识物，使得标识物的表面尽可能与双目摄像机的光学成像系统及红外传感器的红 外成像系统的视角方向垂直，减少视差的影响，同时标识物上具有用于标定标识物特征的 特征点，相邻的特征点之间具有对比度，增强可分辨性，减少对算法的依赖性，另外，该标识 物采用自发光材料制成，使得标识物易于跟踪，且具有二维码，更加方便存放被测者相关信 息。
[0162] W上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可W做出若干改进和润饰，运些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种监测生理运动曲线的方法，其特征在于，包括W下步骤： 51、 在被测者的身体上放置标识物； 52、 利用双目摄像机和红外传感器采集标识物的坐标； 53、 分析校正双目摄像机和红外传感器采集的标识物的坐标，从而得到被测者的生理 运动曲线。2. 根据权利要求1所述的监测生理运动曲线的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包 括： 531、 将双目摄像机和红外传感器采集的标识物的坐标进行比对，并根据比对结果得到 位置偏差； 532、 根据所述位置偏差对标识物的坐标进行校正，从而得到被测者的生理运动曲线。3. 根据权利要求2所述的监测生理运动曲线的方法，其特征在于，所述步骤S31具体包 括： 5311、 将双目摄像机采集的标识物的坐标r(x，y，z)与红外传感器采集的标识物的坐标 R(x，y，z)建立一一对应的关系，并对对应的r(x，y，z)与R(x，y，z)进行采样，使用偏差公式 建立如下优化模型：其中，A为位置偏差，Min: A代表位置偏差的最小值，N为采样组数，且N〉l; 5312、 采用随机或非随机算法求解所述优化模型，得到位置偏差。4. 根据权利要求1所述的监测生理运动曲线的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，利 用双目摄像机采集标识物的=维坐标的方法包括W下步骤： 521、 利用双目摄像机采集标识物的RGB帖数据； 522、 将RGB帖数据转换为HSV空间的颜色特征， 或根据RGB帖数据提取RGB空间的SIFI特征， 或将RGB帖数据转换为HSV空间的颜色特征同时根据RGB帖数据提取RGB空间的SIFI特 征，实现标识物的=维坐标采集。5. 根据权利要求1所述的监测生理运动曲线的方法，其特征在于，还包括步骤S4、显示 被测者的生理运动曲线。6. 根据权利要求1-5任意一项所述的监测生理运动曲线的方法，其特征在于，所述步骤 Sl中的标识物为旋转对称的标识物，且所述标识物上具有用于标定标识物特征的特征点， 相邻的特征点之间具有对比度。7. -种监测生理运动曲线的系统，其特征在于，包括采集模块和处理模块， 所述采集模块，用于利用双目摄像机和红外传感器采集标识物的坐标； 所述处理模块，用于分析校正双目摄像机和红外传感器采集的标识物的坐标，从而得 到被测者的生理运动曲线。8. 根据权利要求7所述的监测生理运动曲线的系统，其特征在于，还包括显示模块，用 于显示被测者的生理运动曲线。9. 根据权利要求7所述的监测生理运动曲线的系统，其特征在于，所述处理模块包括比 对单元和校正单元， 所述比对单元，用于将双目摄像机和红外传感器采集的标识物的坐标进行比对，并根 据比对结果得到位置偏差； 所述校正单元，用于根据所述位置偏差对标识物的坐标进行校正，从而得到被测者的 生理运动曲线。10. 根据权利要求9所述的监测生理运动曲线的系统，其特征在于，所述比对单元具体 用于:将双目摄像机采集的坐标r (X，y，Z)与红外传感器采集的坐标R(X，y，Z)建立--对应 的关系，并对对应的r(x，y，z)与R(x，y，z)进行采样，使用偏差公式建立如下优化模型：其中，A为位置偏差，Min: A代表位置偏差的最小值，N为采样组数，且N〉l。11. 根据权利要求7-10任意一项所述的监测生理运动曲线的系统，其特征在于，所述标 识物为旋转对称的标识物，且所述标识物上具有用于标定标识物特征的特征点，相邻的特 征点之间具有对比度。12. -种监测体表轮廓的方法，其特征在于，包括W下步骤： Hl、在被测者的身体上放置标识物； 肥、利用双目摄像机和红外传感器采集被测者的体表轮廓，其中包括标识物的坐标； 册、分析双目摄像机和红外传感器采集的标识物的坐标得到位置偏差； H4、利用所述位置偏差对双目摄像机和红外传感器采集的体表轮廓进行矫正，得到矫 正后的体表轮廓随时间变化的图像。13. 根据权利要求12所述的监测体表轮廓的方法，其特征在于，所述步骤H3具体包括： H31、将双目摄像机采集的标识物的坐标r(x，y，z)与红外传感器采集的标识物的坐标R (x，y，z)建立一一对应的关系，并对对应的r(x，y，z)与R(x，y，z)进行采样，使用偏差公式建 立如下优化模型：其中，A为位置偏差，Min: A代表位置偏差的最小值，N为所采用的采样组数，N〉l; S32、采用随机或非随机算法求解所述优化模型，得到位置偏差。14. 一种监测体表轮廓的系统，其特征在于，包括采集模块和处理模块， 所述采集模块，用于利用双目摄像机和红外传感器采集被测者的体表轮廓，其中包括 标识物的坐标； 所述处理模块，用于分析双目摄像机和红外传感器采集的标识物的坐标得到位置偏 差，并利用所述位置偏差对双目摄像机和红外传感器采集的体表轮廓进行矫正，得到矫正 后的体表轮廓随时间变化的图像。15. 根据权利要求14所述的监测体表轮廓的系统，其特征在于，还包括显示模块，用于 显示矫正后的体表轮廓随时间变化的图像。
【专利摘要】本发明公开了一种监测生理运动曲线的方法，包括以下步骤：S1、在被测者身体上放置标识物；S2、利用双目摄像机和红外传感器采集标识物的坐标；S3、分析校正双目摄像机和红外传感器采集的标识物的坐标，从而得到被测者的生理运动曲线。相应地，本发明还公开了一种监测体表轮廓的方法和监测生理运动曲线和体表轮廓的系统。本发明通过双目摄像机的光学成像系统与红外传感器的红外成像系统的结合，能够自动跟踪标识物，应对红外死角、环境光照等客观因素的细微变化带来的问题，不需要人工摆位，实现目标位置的准确定位。
【IPC分类】A61N5/10
【公开号】CN105498100
【申请号】CN201511027216
【发明人】李贵
【申请人】上海联影医疗科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月31日