CN108815719A - 一种位置显示方法及位置显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种位置显示方法及位置显示系统，采集放疗设备的当前图像；将所述当前图像与基准图像进行比对，确定所述放疗设备的设备部件的实时位置值，所述基准图像是所述设备部件在预设的初始位置处所采集的图像；在所述当前图像中显示所述设备部件的实时位置值。这样，上述显示设备部件实时位置值的方式，不再需要在包括众多信息的文本框中查找各个设备部件的实时位置值，而可以直接实时看到包括该放疗设备的设备部件的实时位置值的当前图像，操作简便；而且，将放疗设备的实时位置值以图像的形式呈现给用户，用户的感受更加直观，提升了用户体验。

Description

一种位置显示方法及位置显示系统

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，特别是涉及一种位置显示方法及位置显示系统。

背景技术

医用放疗设备，例如医用加速器，是生物医学上用于放射治疗的设备。为了保证放射治疗的安全性，物理师会先给患者制定在放射治疗中所需的计划信息，在放射治疗前的准备工作中，将采集的实时信息与制定的计划信息进行比对，当实时信息与计划信息相符时，才能对患者进行放射治疗，其中，放疗信息包括部件位置、放射剂量、以及放射持续时间等。

在将实时信息与计划信息进行比对时，放疗设备的设备部件的实时位置值和计划位置值都采用文本框的方式进行显示，先从一个文本框中确定一个设备部件的实时位置值，再从另一个文本框中找到该设备部件的计划位置值，然后，比较所找到的同一设备部件的实时位置值与计划位置值是否相符。但是，采用上述方式显示设备部件的方式，实现对设备部件的实时位置值和计划位置值进行比对时，操作繁琐，用户体验差。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种位置显示方法及位置显示系统，从而能够以图像的形式，更加直观的向用户显示放疗设备的位置，提升了用户体验。

为此，本发明解决技术问题的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种位置显示方法，该方法包括：

采集放疗设备的当前图像；

将当前图像与基准图像进行比对，确定放疗设备的设备部件的实时位置值，基准图像是设备部件在预设的初始位置处所采集的图像；

在当前图像中显示设备部件的实时位置值。

可选地，该方法还包括：

获取设备部件的计划位置值；

在当前图像中显示设备部件的计划位置值。

可选地，该方法还包括：

在当前图像中，校验所显示的设备部件的实时位置值和计划位置值是否相符；

当所显示的设备部件的实时位置值和计划位置值不相符时，根据设备部件的实时位置值和计划位置值，确定对设备部件的调整信息，调整信息包括调整方向和调整速度。

可选地，该方法还包括：

在当前图像中显示设备部件的调整信息。

可选地，该采集放疗设备的当前图像包括：

采集放疗设备的主视图，俯视图以及左视图；

根据主视图，俯视图以及左视图创建放疗设备的三维图像作为当前图像。

可选地，该方法还包括：

采集放疗设备的准直器的内部图像；

将三维图像和内部图像共同作为当前图像。

可选地，设备部件包括治疗床，机架，以及治疗头中的任意一种或多种。

第二方面，本发明实施例还提供了一种位置显示系统，系统包括：

图像采集装置，用于采集放疗设备的当前图像；

处理器，用于将当前图像与基准图像进行比对，确定放疗设备的设备部件的实时位置值，基准图像是设备部件在预设的初始位置处所采集的图像；

显示器，用于在当前图像中显示设备部件的实时位置值。

可选地，该系统还包括：

处理器，用于获取设备部件的计划位置值；

显示器，还用于在当前图像中显示设备部件的计划位置值。

可选地，该系统还包括：

处理器，还用于在当前图像中，校验所显示的设备部件的实时位置值和计划位置值是否相符；

当所显示的设备部件的实时位置值和计划位置值不相符时，根据设备部件的实时位置值和计划位置值，确定对设备部件的调整信息，调整信息包括调整方向和调整速度。

可选地，该显示器，还用于在当前图像中显示设备部件的调整信息。

可选地，图像采集装置，具体用于采集放疗设备的主视图，俯视图以及左视图；

根据主视图，俯视图以及左视图创建放疗设备的三维图像作为当前图像。

可选地，图像采集装置，具体还用于采集放疗设备的准直器的内部图像；

将三维图像和内部图像共同作为当前图像。

可选地，设备部件包括治疗床，机架，以及治疗头中的任意一种或多种。

通过上述技术方案可知，本发明有如下有益效果：

在本发明实施例中，在预设的初始位置处，预先采集基准图像，每次显示设备部件的实时位置值时，采集的放疗设备的当前图像，并将当前图像与基准图像进行比对，确定该放疗设备的设备部件的实时位置值。其中，基准图像是每次显示设备部件实时位置值的一个比对标准，是在预设的初始位置处所采集的图像，该预设的初始位置可以看作，在没有对放疗设备的设备部件进行调整前，放疗设备的设备部件按照规定应处的位置。将当前图像与基准图像进行比对，能够确定设备部件在当前所处的位置相对于预设的初始位置的偏移，从而能够确定设备部件的实时位置值，进而实现在当前图像中显示设备部件的实时位置值。

这样，上述显示设备部件实时位置值的方式，不再需要在包括众多信息的文本框中查找各个设备部件的实时位置值，而可以直接实时看到包括该放疗设备的设备部件的实时位置值的当前图像，操作简便；而且，将放疗设备的实时位置值以图像的形式呈现给用户，用户的感受更加直观，提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种位置显示方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种放疗设备的示意图；

图3为本发明实施例提供的一个实例中放疗设备的示意图；

图4为本发明实施例提供的治疗和准直器的位置显示示例图；

图5为本发明实施例提供的一实例中治疗床的显示效果图；

图6为本发明实施例提供的一实例中机架的显示效果图；

图7为本发明实施例提供的另一实例中治疗床的显示效果图；

图8为本发明实施例提供的又一种位置显示方法的流程图；

图9为本发明实施例提供的一实例中治疗床的一种显示效果图；

图10为本发明实施例提供的一实例中治疗床的另一种显示效果图；

图11为本发明实施例提供的位置显示方法的一效果显示图；

图12为本发明实施例提供的位置显示方法的另一效果显示图；

图13为本发明实施例提供的一种位置显示系统的结构示意图。

具体实施方式

为了给出一种便于操作，且可以直观的显示放疗设备的设备部件的实时位置值的实现方案，本发明实施例提供了一种位置显示系统及位置显示方法，以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明。

为了保证放射治疗的安全性，物理师会先给患者制定在放射治疗中所需的计划信息，例如，部件位置、放射剂量、以及放射持续时间等。而在放射治疗前的准备工作中，往往需要采集该放疗设备的各个设备部件的实时位置值，并与物理师预先制定的计划信息中设备部件的计划位置值进行比对，当设备部件的实时位置值与该设备部件的计划位置值相符时，才能对患者进行放射治疗。

目前，往往通过文本框向用户显示放疗设备的设备部件的实时位置值和计划位置值，那么，进行放疗设备的设备部件的实时位置值与计划位置值之间的比对，具体过程为：首先，通过显示放疗设备的设备部件的计划位置值的第一文本框，利用其中存储的设备部件标识与计划位置值的对应关系，查找设备部件的计划位置值；然后，通过显示该放疗设备的设备部件的实时位置值的第二文本框，利用其中存储的设备部件标识与实时位置值的对应关系，查找设备部件的实时位置值；接着，对放疗设备的设备部件，核对其实时位置值和计划位置值是否一致，直到所有设备部件的实时位置值均与计划位置值相符。此时，可以视为该次放射治疗中放疗设备的设备部件的实时位置值与计划位置值之间的比对完成，即，该次放射治疗中该放疗设备的各设备部件位置就绪，可以进行接下来的放射治疗程序。

但是，可以看出，上述对放疗设备的设备部件的实时位置值与计划位置值的比对中，采用文本框的形式显示设备部件位置，将计划位置值和实时位置值以两个文本框分别显示，导致对应设备部件的位置显示不够直观；而且，还需要采用上述显示方式对计划位置值和实时位置值进行查找和比对，不但操作复杂，同时还容易出现纰漏，用户体验差。

基于此，为了解决上述问题，以实现向用户直观的显示放疗设备的设备部件的实时位置值，在本发明实施例中，提供了一种位置显示方法和位置显示系统，在预设的初始位置处，预先采集基准图像，每次显示设备部件的实时位置值时，采集的放疗设备的当前图像，并将当前图像与基准图像进行比对，确定该放疗设备的设备部件的实时位置值。其中，基准图像是每次显示设备部件实时位置值的一个比对标准，是在预设的初始位置处所采集的图像，该预设的初始位置可以看作，在没有对放疗设备的设备部件进行调整前，放疗设备的设备部件按照规定应处的位置。将当前图像与基准图像进行比对，能够确定设备部件在当前所处的位置相对于预设的初始位置的偏移，从而能够确定设备部件的实时位置值，进而实现在当前图像中显示设备部件的实时位置值。

可见，通过本发明实施例提供的位置显示方法，不再需要在包括众多信息的文本框中查找各个设备部件的实时位置值，而可以直接实时看到包括该放疗设备的设备部件的实时位置值的当前图像，操作简便，而且将放疗设备的实时位置值以图像的形式呈现给用户，用户的感受更加直观，提升了用户体验。

下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。

参见图1，为本发明实施例提供的一种位置显示方法的流程图。在本实施例中，该方法具体可以包括：

步骤101，采集放疗设备的当前图像。

放疗设备，是指在生物医学上，用于放射治疗的设备。而放射治疗作为治疗恶性肿瘤的一个重要手段，其基本的原理是：通过在癌组织上，放射X射线、γ高能电子束等放射线，利用放射线的生物学作用，可以对癌组织进行一定程度的杀伤、破坏以及抑制，进而对使癌组织中的癌细胞生长停止，其中，上述放射治疗的目标对象，即癌组织，在放射治疗中通常称之为“靶区”。

放疗设备通常包括多个设备部件，作为一种示例，如图2所示，该放疗设备具体可以包括：治疗床210，机架220，以及治疗头230中的任意一种或多种。其中，治疗床210，是指放疗设备中，患者直接接触的，具有床结构的设备部件。该治疗床210可以沿X轴方向移动，调节该治疗床210与机架220之间的距离；该治疗床还可以沿Z轴方向进行移动，调节该治疗床210的高度。机架220和治疗头230相连，其中，机架220可以在YOZ平面进行旋转。相对于机架220，治疗头230可以进行360度的旋转。治疗头230，用于产生放射线，但是，为了限制放射线的放射范围，避免除了靶区以外的正常组织以及要害器官收到辐射，该治疗头230内部，一般还设置有准直器231。准直器231是一个光学元件，用于对放射线进行准直处理，将放射线最大可能的限定在靶区中。

需要说明的是，在本发明实施例中，关于治疗头230和机架220的旋转角度，以顺时针旋转时，旋转角度记作正值；相反，逆时针旋转时，旋转角度记作负值为例进行说明。具体实现时，并不限定于上述方式，也可以将顺时针旋转记作负值，逆时针旋转记作正值，这里不再赘述。

而由于放射治疗“高辐射”的特点，为了确保放射治疗的效果，最大程度的减少对患者辐射，放疗设备在进行放射治疗之前，需要由物理师根据医嘱，为接受该次放射治疗的患者制定该次放射治疗的计划信息，包括：放疗设备的设备部件的计划位置值，放射剂量，以及放射持续时间等。该计划信息，该次放射治疗的理想信息，如：放疗设备的设备部件的计划位置值，表示该次放射治疗中，放疗设备中各个设备部件应该处于的理想位置对应的值；放射剂量以及放射持续时间，表示该次放射治疗中，能够达到最好治疗效果的情况下，需要的理想放射剂量以及理想放射持续时间等。在具体实现时，在设置完计划信息之后，放射治疗之前，需要对放疗设备的设备部件的位置进行调整，使放疗设备的设备部件的实际位置与其对应的计划位置相符，那么，就需要实时采集放疗设备的当前图像，以便实时获知该放疗设备的设备部件的实时状况。

为了能够获得放疗设备的更多信息，全方位的观察放疗设备，可以通过采集包括该放疗设备的三视图，构建可以体现放疗设备立体感的三维图像。那么，采集放疗设备的当前图像，可以包括：

采集放疗设备的主视图，俯视图以及左视图；根据所采集的主视图，俯视图以及左视图，创建该放疗设备的三维图像作为所述当前图像。

在具体实现时，可以在放疗设备所在的空间中，布置3个摄像机，以各个摄像机的拍摄视角，分别采集该放疗设备的主视图，俯视图以及左视图。

需要说明的是，图3右侧的示例图示出了该放疗设备所处空间的基本状况，假设外面的大立方体为放疗设备所在的空间的示意图，而大立方体里面的小立方体即为放疗设备所处空间的示意图。该放疗设备示意图上的坐标轴方向与治疗床210上的坐标轴方向对应一致，那么，将大立方体表面上标记有“正面”字样的平面，记作放疗设备所在空间的正面；同理，将大立方体表面上标记有“上面”字样的平面，记作放疗设备所在空间的上面；将大立方体表面上标记有“左侧面”字样的平面，记作放疗设备所在空间的左侧面。

在一个实例中，第一摄像机，设置于放疗设备的正面的中心点处；第二摄像机，设置于放疗设备的上面的中心点处；第三摄像机，设置于放疗设备的左侧面的中心点处。主视图，即为第一摄像机所采集到的包括放疗设备的图像，该图像可以体现该放疗设备的正面信息；俯视图，即为第二摄像机所采集到的包括放疗设备的图像，该图像可以体现从上面俯视该放疗设备的俯视信息；左视图，即为第三摄像机所采集到的包括放疗设备的图像，该图像可以体现该放疗设备的侧面信息。

在具体实现时，将3台摄像机分别布置在3个互相垂直的平面上，通过这3台摄像机，即可采集到该空间中放疗设备的三视图：主视图，俯视图以及左视图；根据所采集的主视图，俯视图以及左视图，进而可以创建包括该放疗设备的三维图像，作为该放疗设备的当前图像。

如果采集的放疗设备的当前图像，为通过三视图创建的该放疗设备的三维图像，那么，所采集到的该放疗设备的当前图像，可以立体的、全面的体现出该放疗设备的各个设备部件的信息，如位置。具体来说，可以体现出该放疗设备的放疗床210的位置信息，机架220的旋转角度，以及治疗头230的旋转角度等。

可以理解的是，在本发明的实施例中，如果想要获取更加详细的关于放疗设备的设备部件位置的信息，也可以在放疗设备所处的空间中布置更多的摄像机。

在一个实例中，在放疗设备所处的空间中可以布置六台摄像机，摄像机的具体位置如下：

第一部摄像机部署在正对着放疗设备的等中心位置处，采集放疗设备的正视图；

第二部摄像机部署在与治疗头垂直的治疗床左侧面，采集放疗设备的左视图；

第三部摄像机部署在与治疗头垂直的治疗床右侧面，采集放疗设备的右视图；

第四部摄像机部署在俯视放疗设备的等中心位置处，采集放疗设备的俯视图；

第五、六部摄像机部署在治疗头的准直器内。

在其他的应用场景中，当然也可以部署更多的摄像机，且每台摄像机在放疗设备所处的空间中的位置也可以根据实际情况进行具体设定，在本发明实施例中不作具体限定，确保获得基准图像和当前图像的摄像机部署位置相同即可，。

在一些实例中，由于治疗头230中包括准直器231，准直器231的位置(开口大小)可以具体体现出当前放疗设备的放射区域范围，为了可以更加准确的了解该放疗设备即将辐射到的靶区，还可以在放疗头230的准直器231内部布置预设个数的摄像机，例如，在放疗头230的准直器231内部布置两个拍摄角度相互垂直的摄像机，来采集准直器231的内部图像，即，采集准直器231当前的“开口”状态下，与治疗头230平面平行的准直器231内部平面的情况，反映该准直器231的工作状况。

具体的，本发明实施例提供的位置显示方法还可以包括：

采集所述放疗设备的准直器的内部图像；

将三维图像和内部图像共同作为当前图像。

将准直器231的内部图像作为当前图像的一部分，可以进一步丰富该放疗设备的当前图像信息。

如图4所示，为治疗头230以及内部准直器231的图像显示示例图，其中，外圈的“圆”对应于放疗设备的治疗头230，该“圆”的内切“正方形”对应于该治疗头230内部的准直器231，如图4中所示出的，可以通过调节准直器231的“开口”的大小，进而调整放射线的放射区域范围，放射线的放射区域范围具体为图4中正中间的“小矩形”范围。

具体实现时，由准直器231内部布置的摄像机，采集该放疗设备的准直器231的内部图像后，可以将该通过其他摄像机所采集并创建的该放疗设备的三维图像，与该内部图像进行相应的图像处理，生成该放疗设备的当前图像。

所采集到的放疗设备的当前图像，可以显示该放疗设备的各个设备部件的位置，为后续放疗设备的位置显示提供了数据基础。

步骤102，将该当前图像与基准图像进行比对，确定放疗设备的设备部件的实时位置值，其中，该基准图像是该设备部件在预设的初始位置处所采集的图像。

为了确定由摄像机实时采集到的当前图像中，放疗设备的实时位置值，需要依据一个基准图像。该基准图像，是设定设备部件的预设的初始位置值后，所采集的放疗设备的图像。基准图像作为一个预设的基准，表示放疗设备的设备部件没有发生位置移动时所处的初始位置值。将当前图像中设备部件的实时位置值，与对应的设备部件在基准图像中的初始位置值进行比对，能够得出截止到当前时刻，该设备部件的位置变化情况。其中，位置变化包括位置偏移、高度变化和/或角度变化。

例如，假设放疗设备的初始位置为：治疗床210的初始位置为：治疗床210的等中心点与放疗设备所处空间的等中心点重合，且治疗床210的高度为H的位置；机架220的初始位置为：机架220的竖直向上，与水平面呈90°的位置；治疗头230的初始位置为：治疗头230没有进行旋转，保持在0刻度时的位置。

需要说明的是，在对放疗设备所采集到的图像(包括基准图像和当前图像)中，治疗床210的等中心点与放疗设备所处空间的等中心点重合时，治疗床210的位置记作初始位置，此时，该治疗床210的初始位置值为(x＝0，y＝0，z＝H)。具体实现时，将水平向右设置为X轴正方向，将水平向前设置为Y轴正方向，并将竖直向上设置为Z轴的正方向。例如，向右前方移动治疗床210，且升高治疗床的高度，则，x>0，y>0且z>H；反之，如果相左后方移动治疗床210，且升高治疗床的降低，则，x<0，y<0且z<H。同时，将机架220的初始位置，记作0°，将机架220进行顺时针旋转，角度增大，即，旋转角度大于0°，反之，当机架220进行逆时针旋转时，旋转角度小于0°。同理，将治疗头230保持在0刻度时的位置，记作0°，将治疗头230进行顺时针旋转，角度增大，即，旋转角度大于0°，反之，当治疗头230进行逆时针旋转时，旋转角度小于0°。

在基准图像中，放疗设备的各设备部件在该基准图像中的初始位置值，可以表示为((0，0，H)；0°；0°)。

需要说明的是，在下述说明和举例中，涉及到治疗床210的附图均以二维图像表示，只可以体现X轴和Y轴方向上的位置值，无法体现治疗床210高度变化的情况，但在实际的显示界面上，可以从三维空间上呈现治疗床210的立体位置。

在当前时刻，采集当前放疗设备的图像，记作当前图像。将当前图像和基准图像进行比较，采用图像处理的算法，获得的设备部件在当前图像中的实时位置；通过基准图像所反应的设备部件的初始位置，初始位置值，以及当前图像中对应的设备部件的实时位置，获得各设备部件在当前图像中的实时位置值，该实时位置值可以是：((a，b，h)；m°；n°)。

其中，(a，b，h)表示治疗床210的当前位置值，具体的：如果a>0且b>0，说明该治疗床210相对于初始位置，向右前方移动了的距离；同理，如果a>0且b<0，说明该治疗床210相对于初始位置，向右后角移动了的距离；如果a<0且b>0，说明该治疗床210相对于初始位置，向左前角移动了的距离；如果a<0且b<0，说明该治疗床210相对于初始位置，向左后角移动了的距离。可以理解的是，如果a＝0，b≠0，说明该治疗床210相对于初始位置，只进行了前后移动，如若b>0，说明向前移动了b的距离，若b<0，说明向后移动了-b的距离；同理，如果a≠0，b＝0，说明该治疗床210相对于初始位置，只进行了左右移动，如若a>0，说明向右移动了a的距离，若a<0，说明向左移动了-a的距离；如果a＝0且b＝0，则说明该治疗床210相对于初始位置没有进行任何方向上的移动。同理，h表示在采集当前图像对应的时刻，治疗床210的实时高度。如果h>H，说明该治疗床210相对于初始位置，高度增加了h-H；如果h<H，说明该治疗床210相对于初始位置，高度降低了H-h；如果h＝H，说明该治疗床210相对于初始位置，高度没有发生变化。

其中，m°表示在采集当前图像对应的时刻，机架220的实时旋转角度。如果m>0，说明该机架220相对于初始位置，顺时针旋转了m°；如果m<0，说明该机架220相对于初始位置，逆时针旋转了-m°；如果m＝0，说明该机架220相对于初始位置，角度没有发生变化。

同理，n°表示在采集当前图像对应的时刻，治疗头230的实时旋转角度。如果n>0，说明该治疗头230相对于初始位置，顺时针旋转了n°；如果n<0，说明该治疗头230相对于初始位置，逆时针旋转了-n°；如果n＝0，说明该治疗头230相对于初始位置，角度没有发生变化。

需要说明的是，实时位置值，用于表示设备部件在实际场景中，所处的实际位置。即，通过当前图像中设备部件与基准图像中对应的设备部件的比对，确定设备部件在实际场景中的实时位置值。

在一些实现方式中，对于涉及位置偏移和高度变化的设备部件，如治疗床210，由于放疗设备所处空间中布置的摄像机的位置和拍摄角度不变，故，各设备部件在当前图像中的尺寸与该设备部件在实际中对应的尺寸存在一个固定的比例关系。

对于治疗床210而言，确定当前图像中治疗床210的实时位置值的具体方式可以是：首先，根据治疗床210在基准图像中的任意一个尺寸(如：长、宽、对角线等)，以及该治疗床210实际的尺寸，确定治疗床210在图像中的尺寸与实际中对应的尺寸的比例K；然后，根据治疗床210在当前图像中的实时位置，治疗床210在基准图像中的初始位置，确定该治疗床210在图像中的移动距离；接着，根据所确定的治疗床210在图像中的移动距离，以及上述比例K，可以确定出该治疗床210当前时刻，相较于初始位置的实际移动距离；最后，根据该实际移动距离，以及治疗床210的初始位置，可以确定出治疗床210当前的实时位置值。

举例来说，如图5所示，对于治疗床210，假设基准图像中，治疗床210的初始位置值为：(0,0，1)(单位：米)。治疗床210为矩形ABCD，其中，线段AB的长度为2厘米，而治疗床210的实际长度为2米，那么，该实际位置和基准图像中位置的比例关系为K＝2米/2厘米＝100。如果采集到的当前图像中，治疗床210位于矩形A’B’C’D’，通过与基准图像进行比对，可以获得点A到点A’的水平距离为1厘米，Y轴方向上没有位移，可知该治疗床210水平向右的移动距离为：K×1厘米＝1米；同理，对于治疗床210的高度，如果采集到的当前图像中，治疗床210的高度h＝1.1厘米，可知该治疗床210的高度进行了上调，移动距离为：K×(1.1-1)厘米＝0.1米；通过该移动距离，可以确定出治疗床210的实时位置值中，高度为(1+0.1)＝1.1米。那么，可知该治疗床210是进行了水平向右，以及竖直向上的移动，通过上述对移动距离的计算，可以确定出治疗床210的实时位置值为：(1,0，1.1)(单位：米)。

在另一些实现方式中，对于只涉及角度变化，而不涉及位置偏移和高度变化的设备部件，如机架220，或者治疗头230，由于放疗设备所处空间中布置的摄像机的位置和拍摄角度不变，故，设备部件在图像中的旋转的角度，与实际中设备部件对应旋转的角度一致。

对于机架220而言，确定当前图像中机架220的实时位置值的具体方式可以是：根据机架220在基准图像中的初始角度，以及该机架220在当前图像中的实时角度，确定该机架220在图像中的旋转角度；接着，根据所确定的机架220在图像中的旋转角度，确定机架220在实际中的旋转角度，一般情况下，在图像中的旋转角度与在实际中的旋转角度一致；最后，根据该机架220的初始位置，以及所确定的机架220在实际中的旋转角度，确定出机架220的实时位置值，即，当前角度值。

举例来说，如图6所示，对于机架220，假设基准图像中，机架220的初始位置值为：0°。如果采集到的当前图像中，机架220在图像中的旋转角度为30°，那么，可以确定，该机架220在实际中的旋转角度也为30°；最后，可以根据上述条件，得到该机架220的实时位置值，即，当前该机架220在实际场景中的旋转角度：30°。

同理，对于治疗头230而言，确定当前图像中治疗头230实时位置值的具体方式可以是：根据治疗头230在基准图像中的初始角度，以及该治疗头230在当前图像中的实时角度，确定该治疗头230在图像中的旋转角度；接着，根据所确定的治疗头230在图像中的旋转角度，确定治疗头230在实际中的旋转角度，一般情况下，在图像中的旋转角度与在实际中的旋转角度一致；最后，根据该治疗头230的初始位置，以及所确定的治疗头230在实际中的旋转角度，确定出治疗头230的实时位置值，即，当前角度值。

举例来说，对于治疗头230，假设基准图像中，治疗头230的初始位置值为：0°。如果采集到的当前图像中，治疗头230在图像中的旋转角度为135°，那么，可以确定，该治疗头230在实际中的旋转角度也为135°；最后，可以根据上述条件，得到该治疗头230的实时位置值，即，当前该治疗头230在实际场景中的旋转角度：135°。

可以理解的是，在当前图像中，设备部件的实时位置值的表示形式，一般与基准图像中的设备部件的初始位置值的表示形式一致。那么，初始位置值和实时位置值的表现形式，除了上述描述中的表示，还可以采用其他的表示形式，在本发明中不作限定。

根据步骤102，可以确定出放疗设备的各个设备部件的实时位置值，设备部件的实时位置值，用于表示该设备部件在实际场景中，所处的实际位置。

步骤103，在当前图像中显示该设备部件的实时位置值。

为了让用户更加直观的感受到各个设备部件的实际位置，可以在当前图像中，将设备部件的实时位置值，以文字的形式显示给用户。这样，用户在当前图像中，不但可以看到当前各个设备部件在当前图像中的位置，还可以通过显示的实时位置值，精确的知晓各个设备部件的具体位置信息。

举例来说，以治疗床210为例，假设治疗床210的位置值以其等中心点为准，基准图像中治疗床210的初始位置值设为(0,0，H)，当治疗床210向左移动时，第一个“0”处的数值从0开始减小；当治疗床210向右移动时，第一个“0”处的数值从0开始增大；同理，当治疗床210向前移动时，第二个“0”处的数值从0开始增大；当治疗床210向后移动时，第二个“0”处的数值从0开始减小；当治疗床210向上移动时，“H”处的数值增大；当治疗床210向下移动时，“H”处的数值减小。其中，增大和减小的数值为治疗床210移动的相对距离值(单位：米)。

如果经过将当前图像与基准图像进行比对，所确定出的当前图像中放疗设备的治疗床210的实时位置值为(1,0，1)，那么，如图7所示，可以将该实时位置值显示在当前图像中。

在当前图像中，对放疗设备中其他设备部件的实时位置值的标记显示，可以参考上述以治疗床210为例的实现方式，在这里不再赘述。

通过本发明实施例提供的位置显示方法，用户不再需要在包括众多信息的文本框中人工查找各个设备部件的实时位置值，而可以直接的实时的通过图像，看到该放疗设备的各个设备部件的所处的位置，并且根据当前图像中标记的各个设备部件的实时位置值，精确的知晓各个设备部件的具体位置信息。如此，用户对放疗设备位置的感受更加直观，提升了用户体验。

此外，用户除了需要了解放疗设备当前的实时位置值，在放射治疗之前，还需要通过不断调整放疗设备中各个设备部件的位置，使设备部件的位置与计划位置相符。那么，为了进一步提升用户的体验，可以在当前图像中将设备部件的计划位置值进行标记，即，具体实现时，如图8所示，本发明实施例提供的位置显示方法，除了包括上述步骤101-步骤103外，还可以包括：

步骤804，获取设备部件的计划位置值；

步骤805，在所述当前图像中显示所述设备部件的计划位置值。

其中，设备部件的计划位置值，进行放射治疗之前，物理师根据患者信息，查看该患者的医嘱，确定本次放射治疗的计划信息，包括放疗设备的设备部件的计划位置值。

可以理解的是，与上述步骤102中的描述类似，确定当前图像中设备部件的计划位置值，包括：涉及位置偏移和高度变化的设备部件的计划位置，如：治疗床210；以及涉及角度变化的设备部件的计划位置，如：机架220或者治疗头230。

在一些实现方式中，涉及位置偏移和高度变化的设备部件，例如治疗床210，确定计划位置并显示在当前图像中的可能的实现方式可以包括：第一步，确定治疗床210在图像中的尺寸与实际中对应的尺寸的比例K；第二步，根据预先设置的治疗床210在此次治疗中的计划位置，以及治疗床210对应于基准图像采集时刻所在的初始位置，确定该治疗床210在实际中的应该移动的距离；第三步，根据所确定的治疗床210在实际中的应该移动的距离，以及上述比例K，可以确定出该治疗床210在图像中需要移动的距离；第四步，根据该在图像中需要移动的距离，以及基准图像，可以确定出治疗床210在基准图像中的计划位置值；第五步，由于当前图像和基准图像所使用的坐标系以及其他的表示标准和形式均一致，故，可以直接将该治疗床210在基准图像中的计划位置值，等价的复制至当前图像中，以实现在当前图像中对治疗床210的计划位置值进行显示。

举例来说，以治疗床210为例，根据基准图像，可知设备部件在基准图像中的位置与实际位置的比例关系K＝100；由于已知治疗床210的基准位置信息为(0,0,1)，假设计划信息中，治疗床210对应的计划位置值为(1.3,0,1)，故，该治疗床210的计划位置，相较于预设的初始位置，需要水平向右移动1.3米；那么，可以确定在当前图像中，计划位置与预设的初始位置之间的计划位移为：向右水平移动130厘米÷100＝1.3厘米；因此，如图9所示，可以确定出治疗床210在当前图像中的实时位置为矩形A’B’C’D’所在的位置，治疗床210在当前图像中的计划位置为矩形A”B”C”D”所在的位置，可以确定并标记出该治疗床210的等中心点的计划位置值(1.3,0,1)。

在另一些实现方式中，涉及角度变化的设备部件，例如机架220以及治疗头230，确定计划位置并显示在当前图像中的可能的实现方式可以包括：第一步，根据预先设置的机架220以及治疗头230的计划旋转角度，以及机架220以及治疗头230对应于基准图像采集时刻所在的初始角度位置，确定该机架220以及治疗头230在实际中应该旋转的角度；第二步，根据所确定的机架220以及治疗头230在实际中应该旋转的角度，可以确定出机架220以及治疗头230在图像中的待旋转角度，一般情况下，机架220以及治疗头230在图像中的待旋转角度，与在实际中应该旋转的角度一致；第三步，根据该在图像中待旋转角度，以及基准图像，可以确定出机架220以及治疗头230在基准图像中的计划位置值；第四步，由于当前图像和基准图像所使用的坐标系以及其他的表示标准和形式均一致，故，可以直接将该机架220以及治疗头230在基准图像中的计划位置值，等价的复制至当前图像中，以实现在当前图像中对机架220以及治疗头230的计划位置值进行显示。

举例来说，假设预先设置的机架220以及治疗头230的计划旋转角度分别为30°和135°，根据基准图像，可知机架220以及治疗头230对应于基准图像采集时刻所在的初始角度位置为0°和0°，故，确定该机架220以及治疗头230在实际中应该旋转的角度分别为：30°和135°；进而，可以确定该机架220以及治疗头230在图像中应该旋转的角度分别为：30°和135°；故，可以，确定出机架220以及治疗头230在基准图像以及当前图像中的计划位置值一致，均为30°和135°，可以确定并以“箭头+数值”等方式标记出该机架220以及治疗头230在图像中的计划位置以及计划位置值：30°和135°。

具体的当前图像的显示的实现方式，作为一种示例，如图9所示，可以以虚线的形式，在当前图像中显示计划位置值所指示的计划位置下的各设备部件，并在当前图像中标记该计划位置下各个设备部件的计划位置值。作为另一种示例，如图10所示，可以以各设备部件等中心点的形式，在当前图像中显示各设备部件的标识以及对应的计划位置值。

在当前图像中，对放疗设备中其他设备部件的计划位置值的标记显示，可以参考上述以治疗床210为例的实现方式，在这里不再赘述。

至此，本发明实施例提供的位置显示方法中，采集的放疗设备的当前图像中，显示由各个设备部件的实时位置值和计划位置值。

为了能够更加方便用户对各个设备部件进行下一步的调整操作，本发明还可以结合当前图像中显示的实时位置值和计划位置值，通过数据处理，进一步确定出该放疗设备中各个设备部件的下一步调整策略，以便快速、精确的对放疗设备进行调整，以使设备部件达到计划位置处。

具体实现时，本发明实施例提供的图像显示方法还包括：

步骤806，在当前图像中，校验所显示的设备部件的实时位置值和计划位置值是否相符；当所显示的所述设备部件的实时位置值和计划位置值不相符时，执行步骤807。

在具体实现时，作为一种可能的实现方式，判断当前图像中设备部件的实时位置值和计划位置是否相符，可以通过判断当前图像中，设备部件的实时位置和计划位置是否完全重合，当设备部件的实时位置和计划位置完全重合，说明该设备部件已经达到了调整目标，在该次放射治疗前，可以不再调整该设备部件的位置；但是，当设备部件的实时位置和计划位置不完全重合，明该设备部件还没有达到调整目标，在该次放射治疗前，还需要继续调整该设备部件的位置。

在一些实现方式中，通常用实线和虚线将设备部件的当前位置和计划位置进行区分显示，一般计划位置值用虚线，当前位置值用实线，当虚线和实线完全重合时，说明对应的设备部件的实时位置值等于计划位置值；当虚线和实线不完全重合时，说明对应的设备部件的实时位置值不等于计划位置值，该设备部件需要调整到虚线的位置。

例如，以治疗床210为例，如图9所示，假设通过步骤101-步骤103，确定在当前图像中，治疗床210的实时位置为矩形A’B’C’D’，而根据步骤804-步骤805确定出在当前图像中，治疗床210的计划位置为矩形A”B”C”D”，从当前图像中，可以看出：该治疗床210此时的位置与计划位置不重叠时，说明该治疗床210还没有达到调整目标，在该次放射治疗前，还需要继续调整该治疗床210的位置。

步骤807，根据设备部件的实时位置值和计划位置值，确定对设备部件的调整信息，该调整信息包括调整方向和调整速度。

当所显示的所述设备部件的实时位置值和计划位置值不相符时，可以根据设备部件的实时位置值和计划位置值，确定出各个设备部件需要进行的调整操作的调整信息。该调整信息包括调整方向和调整速度。

具体而言，对于治疗床210，调整操作的调整信息包括：移动方向和移动距离，以及移动速度。其中，调整方向是通过比较计划位置值和实时位置值的坐标确定的，具体可以是：分别比较计划位置值和实时位置值在每个维度下对于坐标值的大小，以确定调整方向，例如，若计划位置值大于实时位置值，则需要向正方向进行调整，反之，则需要向反方向进行调整；调整的移动距离可以是通过计算计划位置值和实时位置值在每个维度下对于坐标值的差确定的。而移动速度可以根据调整的移动距离以及设备部件本身参数，进行具体设定。

举例来说，参见图9，计划位置值的坐标为(1.3,0,1)，实时位置值的坐标为(1,0,1)，因为1.3>1，所以调整方向包括：水平向右调整；因为0＝0，所以调整方向还包括：竖直方向上不作调整。因为1.3-1＝0.3，所以调整的移动距离是0.3米。

对另一些设备部件，如机架220以及治疗头230，调整操作的调整信息包括：旋转方向，旋转角度和旋转速度。其中，旋转方向是通过比较计划位置值和实时位置值的角度确定的，具体可以是：分别比较机架220以及治疗头230的计划位置值和实时位置值的大小，以确定调整方向，例如，若计划旋转角度大于实时角度，则需要向正方向(如顺时针)进行调整，反之，需要向反方向进行调整。而旋转角度可以是通过计算机架220以及治疗头230的计划位置值和实时位置值中旋转角度对应数值的差确定的。而旋转速度可以根据调整角度以及设备部件本身参数，进行具体设定。

举例来说，假设机架220以及治疗头230的计划位置值的分布为：30°和135°，实时位置值分别为15°和150°，因为30°>15°，所以机架220的调整方向为顺时针；因为135°<150°，所以治疗头230的调整方向为逆时针。因为30°-15°＝15°，所以机架220的旋转角度为15°；因为150°-135°＝15°，所以治疗头230的旋转角度为15°。

需要说明的是，调整操作的调整信息中，调整速度都不宜太快，如果调整速度过快，容易使调整后的位置超过计划位置，导致调整次数增加。

在确定了调整信息后，为了让用户可以直观的看到调整信息，以便后续可以根据该调整信息对放疗设备的各个设备部件进行相应的调整，本发明实施例提供的位置显示方法还包括：

步骤808，在当前图像中显示设备部件的调整信息。

将调整信息显示在当前图像中，作为一个示例，如图11所示，可以在当前图像中的一个集中区域中，显示各个设备部件的标识与该设备部件对应的调整信息；作为另一个示例，如图12所示，也可以在当前图像的设备部件上或者设备部件旁边，显示该设备部件对应的调整信息。而且，为了使该当前图像更加直观，可以在图像中采用“箭头”的方式，对调整方向进行指示。

通过本发明实施例提供的位置显示方法，用户可以在当前图像中直观的看到各个设备部件的位置，设备部件的实时位置值，计划位置值以及调整信息，了解到放疗设备位置的具体情况，而且还可以进一步根据当前图像中示出的调整信息，提示用户对放疗设备的各个设备部件进行相应的调整，不但提升了用户查看放疗设备位置的体验，还简化了用户调整放疗设备的设备部件的操作。

另外，本发明实施例还提供了一种位置显示系统，如图13所示，该系统包括：

图像采集装置1301，用于采集放疗设备的当前图像；

处理器1302，用于将当前图像与基准图像进行比对，确定放疗设备的设备部件的实时位置值，基准图像是设备部件在预设的初始位置处所采集的图像；

显示器1303，用于在当前图像中显示设备部件的实时位置值。

可选地，该系统中，处理器1302，用于获取设备部件的计划位置值；

显示器1303，还用于在当前图像中显示设备部件的计划位置值。

可选地，该系统中，处理器1302，还用于在当前图像中，校验所显示的设备部件的实时位置值和计划位置值是否相符；

当所显示的设备部件的实时位置值和计划位置值不相符时，根据设备部件的实时位置值和计划位置值，确定对设备部件的调整信息，调整信息包括调整方向和调整速度。

可选地，显示器1303，还用于在当前图像中显示设备部件的调整信息。

可选地，图像采集装置1301，具体用于采集放疗设备的主视图，俯视图以及左视图；

根据主视图，俯视图以及左视图创建放疗设备的三维图像作为当前图像。

可选地，图像采集装置1301，具体还用于采集放疗设备的准直器的内部图像；

将三维图像和内部图像共同作为当前图像。

可选地，设备部件包括治疗床，机架，以及治疗头，以及准直器中的任意一种或多种。

在本实施例中，具体的实现方式以及达到的效果，均可参见上述位置显示方法实施例的描述，这里不再赘述。

以上所述仅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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种位置显示方法，其特征在于，所述方法包括：

采集放疗设备的当前图像；

将所述当前图像与基准图像进行比对，确定所述放疗设备的设备部件的实时位置值，所述基准图像是所述设备部件在预设的初始位置处所采集的图像；

在所述当前图像中显示所述设备部件的实时位置值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述设备部件的计划位置值；

在所述当前图像中显示所述设备部件的计划位置值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述当前图像中，校验所显示的所述设备部件的所述实时位置值和所述计划位置值是否相符；

当所显示的所述设备部件的所述实时位置值和所述计划位置值不相符时，根据所述设备部件的所述实时位置值和所述计划位置值，确定对所述设备部件的调整信息，所述调整信息包括调整方向和调整速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述当前图像中显示所述设备部件的调整信息。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述采集放疗设备的当前图像包括：

采集所述放疗设备的主视图，俯视图以及左视图；

根据所述主视图，俯视图以及左视图创建所述放疗设备的三维图像作为所述当前图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采集所述放疗设备的准直器的内部图像；

将所述三维图像和所述内部图像共同作为所述当前图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述设备部件包括治疗床，机架，以及治疗头中的任意一种或多种。

8.一种位置显示系统，其特征在于，所述系统包括：

图像采集装置，用于采集放疗设备的当前图像；

处理器，用于将所述当前图像与基准图像进行比对，确定所述放疗设备的设备部件的实时位置值，所述基准图像是所述设备部件在预设的初始位置处所采集的图像；

显示器，用于在所述当前图像中显示所述设备部件的实时位置值。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

所述处理器，用于获取所述设备部件的计划位置值；

所述显示器，还用于在所述当前图像中显示所述设备部件的计划位置值。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

所述处理器，还用于在所述当前图像中，校验所显示的所述设备部件的所述实时位置值和所述计划位置值是否相符；

当所显示的所述设备部件的所述实时位置值和所述计划位置值不相符时，根据所述设备部件的所述实时位置值和所述计划位置值，确定对所述设备部件的调整信息，所述调整信息包括调整方向和调整速度。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述显示器，还用于在所述当前图像中显示所述设备部件的调整信息。

12.根据权利要求8-11任意一项所述的系统，其特征在于，

所述图像采集装置，具体用于采集所述放疗设备的主视图，俯视图以及左视图；

根据所述主视图，俯视图以及左视图创建所述放疗设备的三维图像作为所述当前图像。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述图像采集装置，具体还用于采集所述放疗设备的准直器的内部图像；

将所述三维图像和所述内部图像共同作为所述当前图像。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，

所述设备部件包括治疗床，机架，以及治疗头中的任意一种或多种。