CN105078498A - 结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置及方法，在一诊疗设备中结合有一准直仪自动调节装置，其包括一处理单元、一深度摄影机、一准直仪控制装置。处理单元接收该深度摄影机所取得的图像像素深度信号后，与一预定人体部位图像像素深度信号进行比对辨识，据以产生至少一准直仪调整信号送至该准直仪控制装置，由该准直仪控制装置控制该准直仪调节该X光束对准于该标的人体的该预定人体部位。本发明除了可减少技术放射师经验不足或习惯等误差值之外，也大大地减少手动调整遮光片的不便与时间。

Description

结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置及方法
技术领域
本发明是关于一种诊疗设备准直仪控制装置及方法，特别是指一种结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置及其方法，其以一准直仪自动调节装置结合于该诊疗设备，用以控制该诊疗设备中的准直仪的动作，进而调节投射向标的人体的预定人体部位的X光束的一种装置及方法。
背景技术
现今医疗常规检查经常性使用X光摄影，X光机摄影时主要利用调整遮光片来决定照射面积的大小，控制照射范围，减少非必要部位的接收剂量，在传统设计中，需要医用放射师手动或半自动来进行遮光片调整，透过上下及左右调整而选定所需照射的部位及范围大小。
目前技术放射师或护理人员需利用肉眼判断再以手动操作方式进行遮光片调整，故会有操作简便性不足的问题。且，放射师或护理人员在进行调整操作时，常常会因为个人经验值、专业度、习惯、个人情绪等因素而有所不同，而导致每次所调整的精准度、照射范围大小、照射区域不同等问题。如拍摄出照射范围或照射区域错误的X光片，除了治疗者用肉眼判读分辨容易失真外，还有导致误诊的可能。也经常因为操作误差值大而导致患者需再次检验的机会大幅度提升。除此之外，放射师进行拍摄的作业时间也因手动调整遮光片的不便需花费较多时间。
要如何解决上述现有技术的缺失，即为从事此行业相关业者所亟欲研发的课题。
发明内容
因此，为了解决上述问题，本发明提供一种诊疗设备准直仪自动调节的装置及方法，通过图像像素深度信号与一预定人体部位图像像素深度信号的比对辨识，据以产生至少一准直仪调整信号来控制诊疗设备的准直仪，进而自动调节该X光束对准于该标的人体的该预定人体部位。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术手段是提供一种结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，在一诊疗设备中配置有一X光源产生器﹑一准直仪、一X光感测器，其中该X光源产生器所发射出的一X光束经该准直仪投射向一标的人体，由该X光感测器予以感测，该准直仪自动调节装置包括一处理单元、一深度摄影机、一准直仪控制装置。一深度摄影机，连接于该处理单元，并位在对应于该标的人体的位置，以取得该标的人体的至少一图像像素深度信号；一准直仪控制装置，连接于该处理单元与该准直仪。处理单元接收该深度摄影机所取得的图像像素深度信号后，与一预定人体部位图像像素深度信号进行比对辨识，据以产生至少一准直仪调整信号送至该准直仪控制装置，由该准直仪控制装置控制该准直仪调节该X光束对准于该标的人体的该预定人体部位。
其中，准直仪控制装置包括一第一方向驱动马达，用以驱动该准直仪的一对第一方向配置的遮光片沿着一第一方向位移；一第二方向驱动马达，用以驱动该准直仪的一对第二方向配置的遮光片沿着一第二方向位移。
其中，该准直仪控制装置还可包括一旋转轴向驱动马达，用以驱动该准直仪沿着一旋转轴向旋转。
其中，该处理单元还可连接有一图像撷取装置，用以撷取标的人体的至少一实时图像。
其中，该处理单元还可连接有一显示装置，用以显示标的人体的实时图像及图像像素深度信号。其中，该预定人体部位图像像素深度信号可预先存储在一预定人体部位图像数据存储装置中,也可由操作者操作触控显示装置或坐标位置标定装置所产生。
本发明采用的另一技术手段是提供一种结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节方法，在一诊疗设备中配置有一X光源产生器、一准直仪、一X光感测器以及一准直仪自动调节装置，其中，该X光源产生器所发射出的一X光束经该准直仪投射向一标的人体，由该X光感测器予以感测，其中该准直仪自动调节装置控制该准直仪，进而调节投射向该标的人体的一预定人体部位的该X光束，该方法包括下列步骤：(a)以一深度摄影机撷取该标的人体的至少一图像像素深度信号；(b)接收该图像像素深度信号，并将该图像像素深度信号与一预定人体部位的一预定人体部位图像像素深度信号进行比对辨识；(c)若该图像像素深度信号与该预定人体部位图像像素深度信号不同时，依据该图像像素深度信号与该预定人体部位图像像素深度信号两者的差异值产生至少一准直仪调整信号送至一准直仪控制装置；(d)该准直仪控制装置依据该准直仪调整信号调节该准直仪，以使该X光束对准于该标的人体的该预定人体部位。
在效果方面，经由本发明所采用的上述技术手段，医护人员在操作X光诊疗设备中的准直仪时，利用本发明的准直仪自动调节装置可自动地感测一标的人体的预定人体部位，除了可减少技术放射师经验不足或习惯等误差值之外，也大大地减少手动调整遮光片的不便与时间。
本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。
附图说明
图1显示本发明第一实施例电路系统示意图。
图2显示图1中准直仪控制装置与准直仪的进一步电路示意图。
图3显示本发明第二实施例电路系统示意图。
图4显示本发明配合第一实施例及第二实施例的流程图。
图5显示本发明第三实施例电路系统示意图。
图6显示图5实施例中，操作者可由显示面板上所显示的图像选定欲进行X光照射的人体选定区域。
图7显示本发明第四实施例电路系统示意图。
符号说明：
100诊疗设备
200、200a、200b、200c准直仪自动调节装置
1X光源产生器
11X光束
2准直仪
21遮光片
21a、21b第一方向配置的遮光片
21c、21d第二方向配置的遮光片
22滤光镜
3X光感测器
4标的人体
41预定人体部位
41a人体选定区域
5处理单元
6深度摄影机
61图像撷取装置
7预定人体部位图像数据存储装置
71触控显示装置
711显示面板
712触控板
713保护面
72触控装置连接接口
8显示装置
81坐标位置标定装置
82坐标输入接口
9准直仪控制装置
91第一方向驱动马达
92第二方向驱动马达
93旋转轴向驱动马达
S11图像像素深度信号
S12实时图像
S13预定人体部位图像像素深度信号
S2准直仪调整信号
S21第一方向驱动信号
S22第二方向驱动信号
S23旋转驱动信号
M1第一方向
M2第二方向
M3旋转轴向
具体实施方式
请参阅图1所示，其显示第一实施例在一诊疗设备100中配置有一X光源产生器1﹑一准直仪2、一X光感测器3。该X光源产生器1结合于准直仪2，而X光感测器3配置在相距X光源产生器1一预定距离位置处。X光源产生器1所发射出的X光束11经该准直仪2中所配置的遮光片21与滤光镜22后，投射向一标的人体4，由该X光感测器3予以感测。
在本发明中，包括有一准直仪自动调节装置200结合于该诊疗设备100，用以控制该诊疗设备100中的准直仪2的动作，进而调节投射向标的人体4的预定人体部位41的X光束11。
本发明的准直仪自动调节装置200包括一处理单元5、一深度摄影机6、一预定人体部位图像数据存储装置7、一显示装置8、一准直仪控制装置9。
深度摄影机6位在对应于该标的人体4的位置，以取得该标的人体4的至少一图像像素深度信号S11。该深度摄影机6连接于处理单元5，以将取得的图像像素深度信号S11送至处理单元5。
除了配置该深度摄影机6之外，也可另配置一图像撷取装置61连接于处理单元5，以撷取标的人体4的至少一实时图像S12，并将该实时图像S12传送至处理单元5。
预定人体部位图像数据存储装置7连接于该处理单元5，存储有至少一笔预定人体部位图像像素深度信号S13。
显示装置8连接于该处理单元5，可显示深度摄影机6所取得的标的人体4的图像像素深度信号S11以及图像撷取装置61所撷取标的人体4的实时图像S12。
准直仪控制装置9，连接于该处理单元5与准直仪2。准直仪控制装置9在处理单元5的控制之下，可据以控制准直仪2的动作。
在进行准直仪自动调节的操作时，处理单元5将该接收到的图像像素深度信号S11与预定人体部位图像数据存储装置7中的预定人体部位图像像素深度信号S13进行比对辨识。比对辨识结果，若该图像像素深度信号S11与该预定人体部位图像像素深度信号S13不同时，处理单元5即依据该图像像素深度信号S11与该预定人体部位图像像素深度信号S13两者的差异值产生至少一准直仪调整信号S2送至该准直仪控制装置9，由该准直仪控制装置9依据该准直仪调整信号S2而控制准直仪2的动作。
同时参阅图2所示，本发明的较佳实施例中，处理单元5所产生的准直仪调整信号S2包括一第一方向驱动信号S21、一第二方向驱动信号S22、一旋转驱动信号S23。
准直仪控制装置9中包括有一第一方向驱动马达91、一第二方向驱动马达92、一旋转轴向驱动马达93。其中，第一方向驱动马达91用以驱动该准直仪2的一对第一方向配置的遮光片21a、21b沿着一第一方向M1位移。因此，当第一方向驱动马达91接收到处理单元5所送来的第一方向驱动信号S21时，即可驱动该准直仪2的第一方向配置的遮光片21a、21b沿着第一方向M1位移。在实际的操作时，该第一方向配置的遮光片21a、21b可在第一方向驱动信号S21的控制下，沿着现有导轨或滚轮等元件作同向或反向的同步位移。
第二方向驱动马达92用以驱动该准直仪2的一对第二方向配置的遮光片21c、21d沿着一第二方向M2位移。因此，当第二方向驱动马达92接收到处理单元5所送来的第二方向驱动信号S22时，即可驱动该准直仪2的第二方向配置的遮光片21c、21d沿着第二方向M2位移。在实际的操作时，该第二方向配置的遮光片21c、21d可在第二方向驱动信号S22的控制下，沿着现有导轨或滚轮等元件作同向或反向的同步位移。
旋转轴向驱动马达93用以驱动该准直仪2沿着一旋转轴向M3旋转。因此，当旋转轴向驱动马达93接收到处理单元5所送来的旋转驱动信号S23时，即可驱动该准直仪2沿着一旋转轴向M3旋转。
通过以上的控制，即可达到控制准直仪2调节X光束11对准于该标的人体4的预定人体部位41的目的。
图3显示本发明第二实施例电路系统示意图。本实施例的组成构件与第一实施例大致相同，故相同元件乃标示相同的元件编号，以兹对应。在本实施例中，诊疗设备100中同样配置有一X光源产生器1﹑一准直仪2、一X光感测器3，但准直仪2与X光感测器3呈垂直方面配置的关系，故标的人体4是以水平方向躺在诊疗床上。利用本发明的准直仪自动调节装置200a同样可以控制该诊疗设备100中的准直仪2的动作，进而调节投射向标的人体4的预定人体部位41的X光束11。
图4显示本发明配合第一实施例及第二实施例的流程图，兹同时参阅图1及图2所示对本发明的动作流程作一说明。首先在一诊疗设备100中配置有一X光源产生器1﹑一准直仪2、一X光感测器3以及本发明中的准直仪自动调节装置200、200a(步骤101)，并在本发明中的准直仪自动调节装置200、200a中的预定人体部位图像数据存储装置7中建置存储至少一笔预定人体部位图像像素深度信号S13(步骤102)以及在对应于标的人体4的位置处，配置一深度摄影机6(步骤103)。
当一标的人体4位于相对于X光源产生器1的正确位置后，即以深度摄影机6撷取该标的人体4的一预定人体部位41的至少一图像像素深度信号S11(步骤104)，并将该图像像素深度信号S11传送至处理单元5。
处理单元5在接收到的图像像素深度信号S11之后，即将该图像像素深度信号S11与预定人体部位图像数据存储装置7中的预定人体部位图像像素深度信号S13进行比对辨识(步骤105)。
比对辨识结果若不符(步骤106)，即表示该图像像素深度信号S11与该预定人体部位图像像素深度信号S13不同时，处理单元5即依据该图像像素深度信号S11与该预定人体部位图像像素深度信号S13两者的差异值产生至少一准直仪调整信号S2送至该准直仪控制装置9(步骤107)，由该准直仪控制装置9依据该准直仪调整信号S2调节该准直仪，以使该X光束11对准于该标的人体4的该预定人体部位41(步骤108)，最后完成准直仪2的调节控制(步骤109)。
在本发明较佳实施例中，该准直仪调整信号S2包括有一第一方向驱动信号S21、一第二方向驱动信号S22、一旋转驱动信号S23，而其动作包括：
(a)驱动该准直仪2的一对第一方向配置的遮光片21a、21b沿着第一方向M1位移；
(b)驱动该准直仪2的一对第二方向配置的遮光片21c、21d沿着第二方向M2位移；
(c)驱动该准直仪2沿着一旋转轴向M3旋转。
图5显示本发明第三实施例电路系统示意图。本实施例的组成构件与图1所示的第一实施例大致相同，故相同元件乃标示相同的元件编号，以兹对应,其差异在于本实施例的准直仪自动调节装置200b中包括有一触控显示装置71,经由一触控装置连接接口72连接于处理单元5。触控显示装置71包括有一显示面板711、一触控板712、一保护面713。
操作者通过该显示面板711所显示的图像像素深度信号S11或实时图像S12操作该触控板712而可选定欲进行X光照射的一人体选定区域41a(如图6所示)，并由触控装置连接接口72送出预定人体部位41的图像像素深度信号S13至该处理单元5。
处理单元5将接收到的图像像素深度信号S11与预定人体部位图像像素深度信号S13进行比对辨识。比对辨识结果，若该图像像素深度信号S11与预定人体部位图像像素深度信号S13不同时，处理单元5即依据该图像像素深度信号S11与该预定人体部位图像像素深度信号S13两者间的差异值产生至少一准直仪调整信号S2送至该准直仪控制装置9，由该准直仪控制装置9依据该准直仪调整信号S2而控制准直仪2的动作。
图7显示本发明第四实施例电路系统示意图。本实施例的组成构件与图5所示的实施例大致相同,其差异在于本实施例的准直仪自动调节装置200c中包括有一坐标位置标定装置81经由一坐标输入接口82连接于处理单元5。
操作者通过该显示装置8所显示的图像像素深度信号S11或实时图像S12操作该坐标位置标定装置81而可选定欲进行X光照射的一人体选定区域41a，并由坐标输入接口82送出预定人体部位图像像素深度信号S13至该处理单元5。
处理单元5将接收到的图像像素深度信号S11与预定人体部位图像像素深度信号S13进行比对辨识。比对辨识结果，若该图像像素深度信号S11与预定人体部位图像像素深度信号S13不同时，处理单元5即依据该图像像素深度信号S11与该预定人体部位图像像素深度信号S13两者间的差异值产生至少一准直仪调整信号S2送至该准直仪控制装置9，由该准直仪控制装置9依据该准直仪调整信号S2而控制准直仪2的动作。
以上实施例仅为例示性说明本发明的结构设计，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在本发明的结构设计及精神下，对上述实施例进行修改及变化，唯这些改变仍属本发明的精神及所界定的专利范围中。因此本发明的权利保护范围应如申请专利范围所列。

Claims (14)

1.一种结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，在一诊疗设备中配置有一X光源产生器﹑一准直仪、一X光感测器，其特征在于，该X光源产生器所发射出的一X光束经该准直仪投射向一标的人体，由该X光感测器予以感测，该准直仪自动调节装置包括：
一处理单元；
一深度摄影机，连接于该处理单元，并位于对应于该标的人体的位置，以取得该标的人体的至少一图像像素深度信号；
一准直仪控制装置，连接于该处理单元与该准直仪；
其中该处理单元将接收自该深度摄影机的该图像像素深度信号后，与一预定人体部位的一预定人体部位图像像素深度信号进行比对辨识，据以产生至少一准直仪调整信号送至该准直仪控制装置(9)，由该准直仪控制装置控制该准直仪调节该X光束对准于该标的人体的该预定人体部位。
2.如权利要求1所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，其特征在于，该准直仪控制装置包括：
一第一方向驱动马达，用以驱动该准直仪的一对第一方向配置的遮光片沿着一第一方向位移；
一第二方向驱动马达，用以驱动该准直仪(2)的一对第二方向配置的遮光片沿着一第二方向位移。
3.如权利要求1所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，其特征在于，该准直仪控制装置包括：
一旋转轴向驱动马达，用以驱动该准直仪沿着一旋转轴向旋转。
4.如权利要求1所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，其特征在于，该处理单元还连接有一图像撷取装置。
5.如权利要求1所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，其特征在于，该处理单元还连接有一显示装置。
6.如权利要求1所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，其特征在于，该诊疗设备准直仪自动调节装置还包括有一预定人体部位图像数据存储装置，连接于该处理单元，预先存储该预定人体部位图像像素深度信号。
7.如权利要求1所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，其特征在于，该诊疗设备准直仪自动调节装置还包括有一触控显示装置，其包括有一显示面板、一触控板，该显示面板及该触控板经由一触控装置连接接口连接于该处理单元；
一操作者操作该触控板而选定欲进行X光照射的一人体选定区域，并由该触控装置连接接口送出该预定人体部位图像像素深度信号至该处理单元。
8.如权利要求1所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节装置，其特征在于，该诊疗设备准直仪自动调节装置还包括有一坐标位置标定装置,经由一坐标输入接口(82)连接于该处理单元；
一操作者操作该坐标位置标定装置选定欲进行X光照射的一人体选定区域，并由该坐标输入接口送出该预定人体部位图像像素深度信号至该处理单元。
9.一种结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节方法，在一诊疗设备中配置有一X光源产生器、一准直仪、一X光感测器以及一准直仪自动调节装置，其特征在于，该X光源产生器所发射出的一X光束经该准直仪投射向一标的人体，由该X光感测器予以感测，其中该准直仪自动调节装置控制该准直仪，进而调节投射向该标的人体的一预定人体部位的该X光束，该方法包括下列步骤：
(a)以一深度摄影机撷取该标的人体的至少一图像像素深度信号；
(b)接收该图像像素深度信号，并将该图像像素深度信号与一预定人体部位的一预定人体部位图像像素深度信号进行比对辨识；
(c)若该图像像素深度信号与该预定人体部位图像像素深度信号不同时，依据该图像像素深度信号与该预定人体部位图像像素深度信号两者的差异值产生至少一准直仪调整信号送至一准直仪控制装置；
(d)该准直仪控制装置依据该准直仪调整信号调节该准直仪，以使该X光束对准于该标的人体的该预定人体部位。
10.如权利要求9所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节方法，其特征在于，步骤(d)中，该准直仪控制装置在调节该准直仪时包括下列步骤：
(d1)驱动该准直仪中的一对第一方向配置的遮光片沿着一第一方向位移；
(d2)驱动该准直仪中的一对第二方向配置的遮光片沿着一第二方向位移。
11.如权利要求10所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节方法，其特征在于，步骤(d)中，该准直仪控制装置在调节该准直仪时还包括下列步骤：
(d3)驱动该准直仪沿着一旋转轴向旋转。
12.如权利要求9所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节方法，其特征在于，该预定人体部位图像像素深度信号预先存储在一预定人体部位图像数据存储装置中。
13.如权利要求9所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节方法，其特征在于，该预定人体部位由一操作者通过操作一触控显示装置而选定欲进行X光照射的一人体选定区域。
14.如权利要求9所述的结合深度摄影机的诊疗设备准直仪自动调节方法，其特征在于，该预定人体部位由一操作者通过操作一坐标位置标定装置而选定欲进行X光照射的一人体选定区域。
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