CN110075428B - 一种射束检验、测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种射束检验方法。该射束检验方法适于检验辐射设备的射束，所述辐射设备至少包括辐射源、准直器和与所述辐射源相对设置的成像装置，所述辐射源用于产生所述射束，所述准直器用于对所述射束限束，所述方法包括：基于所述成像装置在至少一个源像距获取的至少一张图像确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离；以及将所述至少一个偏移距离与预设值进行比较，确定所述至少一个偏移距离是否在预设值以内。本发明的射束检验方法能够快速、准确地对射束进行检验。

Description

一种射束检验、测量方法及装置
优先权声明
本申请要求2018年9月12日提交的申请号为201811063410.5的中国申请的优先权，上述申请的内容以引用方式被包含于此。
技术领域
本发明主要涉及辐射设备的校准，尤其涉及射束检验、测量方法及装置。
背景技术
作为治疗恶性肿瘤的一种常用手段，放射治疗(radiation therapy)是利用放射治疗设备发射出的高能射束产生的能量来破坏肿瘤细胞里的染色体，使肿瘤细胞停止生长。当然，正常细胞若遭受放射治疗设备发射出的高能射束的照射，同样会被杀死。因此，有必要使放射治疗设备发射出的高能射束尽可能地只照射肿瘤区域。
现有的放射治疗设备的治疗头通常设置有用于射束成形的准直器，以使出射的射束与治疗计划的孔径一致。一般而言，准直器可以绕一旋转轴转动，并且要求射束的射束轴与准直器的旋转轴一致。这就需要对放射治疗设备进行调整、校准和验证，以保证射束的射束轴与准直器的旋转轴一致。然而，现有的对放射治疗设备进行调整、校准和验证的方法通常较慢、不准确、需要额外的硬件(例如水箱)并且/或者需要依赖于人的判断。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种射束检验、测量方法及装置，其能够快速、准确地对射束进行检验、测量。
为解决上述技术问题，本发明的一方面提供了一种射束检验方法，适于检验辐射设备的射束，所述辐射设备至少包括辐射源、准直器和与所述辐射源相对设置的成像装置，所述辐射源用于产生所述射束，所述准直器用于对所述射束限束，所述方法包括：基于所述成像装置在至少一个源像距获取的至少一张图像确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离；以及基于所述至少一个偏移距离和预设值，确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离是否在预设值以内。
在一些实施例中，当所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离在预设值以外时，调整所述辐射设备中与所述偏离相关的部件的位置；否则，对所述辐射设备中与所述偏离相关的部件不作调整。
在一些实施例中，所述至少一个源像距为一个源像距。
在一些实施例中，基于所述成像装置在至少一个源像距分别获取的至少一张图像确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离包括：在每个源像距处：基于所述成像装置在所述源像距获取的至少一张第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的旋转轴位置；基于所述成像装置在所述源像距获取的至少一张第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的射束轴位置；以及根据所述旋转轴位置和所述射束轴位置计算所述偏移距离。
在一些实施例中，所述第一图像通过如下方式获取：旋转所述准直器至不同角度，通过所述成像装置采集不同角度下的图像作为所述第一图像；和/或所述第二图像为通过所述成像装置采集的校正模体的投影图像。
本发明的一方面提供了一种射束检验系统，适于检验辐射设备的射束，所述辐射设备至少包括辐射源、准直器和与所述辐射源相对设置的成像装置，所述辐射源用于产生所述射束，所述准直器用于对所述射束限束，所述系统包括：确定模块，用于基于所述成像装置在至少一个源像距获取的至少一张图像确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离；以及判断模块，用于基于所述至少一个偏移距离和预设值，确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离是否在预设值以内。
在一些实施例中，所述系统还包括：调整模块，用于当所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离在预设值以外时，调整所述辐射设备中与所述偏离相关的部件的位置；否则，对所述辐射设备中与所述偏离相关的部件不作调整。
在一些实施例中，所述至少一个源像距为一个源像距。
在一些实施例中，所述确定模块，还用于在每个源像距处：基于所述成像装置在所述源像距获取的至少一张第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的旋转轴位置；基于所述成像装置在所述源像距获取的至少一张第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的射束轴位置；以及根据所述旋转轴位置和所述射束轴位置计算所述偏移距离。
在一些实施例中，所述第一图像通过如下方式获取：旋转所述准直器至不同角度，通过所述成像装置采集不同角度下的图像作为所述第一图像；所述第一图像为标记板、钨门和多叶准直器中至少一者的投影图像；所述第二图像为通过所述成像装置采集的校正模体的投影图像；所述第二图像为所述成像装置在不同机架角下采集的校正模体的投影图像。
本发明的一方面提供了一种辐射设备的校准方法，所述方法包括：利用所述射束检验方法确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离；以及根据所述偏离调整所述辐射设备中与所述偏离相关的部件的位置。
本发明的一方面提供了一种射束测量装置，所述装置包括：计算机可读存储介质，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行所述指令以实现所述射束检验方法。
本发明的一方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，实现所述射束检验方法。
本发明的一方面提供了一种射束测量方法，适于测量辐射设备的射束，所述辐射设备至少包括辐射源、准直器和与所述辐射源相对设置的成像装置，所述辐射源用于产生所述射束，所述准直器用于对所述射束限束，所述方法包括：基于所述成像装置在多个不同源像距分别获取的多张图像确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的多个距离；以及根据所述多个不同源像距和所述多个距离确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离。
在一些实施例中，基于所述成像装置在多个不同源像距分别获取的多张图像确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的多个距离包括：在每个源像距处：基于所述成像装置在所述源像距获取的至少一张第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的旋转轴位置；基于所述成像装置在所述源像距获取的至少一张第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的射束轴位置；以及根据所述旋转轴位置和所述射束轴位置计算所述距离。
在一些实施例中，所述第一图像通过如下方式获取：旋转所述准直器至不同角度，通过所述成像装置采集不同角度下的图像作为所述第一图像。
在一些实施例中，所述第一图像为标记板、钨门和多叶准直器中至少一者的投影图像。
在一些实施例中，所述第二图像为通过所述成像装置采集的校正模体的投影图像。
在一些实施例中，所述第二图像为所述成像装置在不同机架角下采集的校正模体的投影图像。
在一些实施例中，所述偏离包括：所述射束轴相对于所述旋转轴的倾斜角；和/或所述射束轴相对于所述旋转轴的偏移。
在一些实施例中，所述偏移为所述射束轴与所述旋转轴在靶平面上投影之间的距离。
在一些实施例中，基于所述多个不同源像距和所述多个距离，利用几何关系确定所述倾斜角和所述偏移。
在一些实施例中，基于所述多个不同源像距和所述多个距离，利用几何关系确定多个倾斜角初值和多个偏移初值，对所述倾斜角初值和所述偏移初值进行拟合确定所述倾斜角和所述偏移。
本发明的一方面提供了一种射束测量方法，适于测量辐射设备的射束，所述辐射设备至少包括辐射源、准直器和与所述辐射源相对设置的成像装置，所述辐射源用于产生所述射束，所述准直器用于对所述射束限束，所述方法包括：所述成像装置在第一源像距获取至少一张第一图像；所述成像装置在第二源像距获取至少一张所述第一图像，所述第一图像适于确定所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影的位置；所述成像装置在所述第一源像距获取至少一张第二图像；所述成像装置在所述第二源像距获取至少一张所述第二图像，所述第二图像适于确定所述射束的射束轴在所述成像装置上投影的位置；根据所述第一图像和所述第二图像确定，所述成像装置位于所述第一源像距时，所述射束轴与所述旋转轴在所述成像装置上投影的第一距离；根据所述第一图像和所述第二图像确定，所述成像装置位于所述第二源像距时，所述射束轴与所述旋转轴在所述成像装置上投影的第二距离；以及根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一源像距和所述第二源像距确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离。
在一些实施例中，根据所述第一图像和所述第二图像确定，所述成像装置位于所述第一源像距时，所述射束轴与所述旋转轴在所述成像装置上投影的第一距离包括：根据所述成像装置在所述第一源像距获取的至少一张所述第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的第一旋转轴位置；根据所述成像装置在所述第一源像距获取的至少一张所述第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的第一射束轴位置；以及根据所述第一旋转轴位置和所述第一射束轴位置计算所述第一距离。
在一些实施例中，根据所述第一图像和所述第二图像确定，所述成像装置位于所述第二源像距时，所述射束轴与所述旋转轴在所述成像装置上投影的第二距离包括：根据所述成像装置在所述第二源像距获取的至少一张所述第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的第二旋转轴位置；基于所述成像装置在所述第二源像距获取的至少一张所述第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的第二射束轴位置；以及根据所述第二旋转轴位置和所述第二射束轴位置计算所述第二距离。
在一些实施例中，所述第一图像通过如下方式获取：旋转所述准直器至不同角度，通过所述成像装置采集不同角度下的图像作为所述第一图像。
在一些实施例中，所述第一图像为标记板、钨门和多叶准直器中至少一者的投影图像。
在一些实施例中，所述第二图像为所述成像装置在不同机架角下采集的校正模体的投影图像。
在一些实施例中，所述偏离包括：所述射束轴相对于所述旋转轴的倾斜角；和/或所述射束轴相对于所述旋转轴的偏移。
在一些实施例中，所述偏移为所述射束轴与所述旋转轴在靶平面上投影之间的距离。
本发明的一方面提供了一种辐射设备的检验方法，包括：利用如上所述的射束测量方法确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离；以及将所述偏离与预设值进行比较，确定所述偏离是否在预设值以内。
本发明的再一方面提供了一种辐射设备的校准方法，包括：利用如上所述的射束测量方法确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离；以及根据所述偏离调整所述辐射设备中与所述偏离相关的部件的位置。
本发明的一方面提供了一种射束测量装置，包括：计算机可读存储介质，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行所述指令以实现如上所述的方法。
本发明的一方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，实现如上所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的射束测量方法、装置是通过分析、处理成像装置获取的图像来进一步确定射束轴相对于旋转轴的偏离，在这个过程中，无需依赖于人的判断，测量工作流简单，降低了测量成本和时间，并且可以快速、准确地对射束进行测量。
附图说明
图1是本发明一些实施例的放射治疗设备的结构图。
图2是本发明一些实施例的放射治疗设备治疗头的结构图。
图3是本发明一些实施例的放射治疗设备射束测量装置的结构图。
图4是本发明一些实施例的射束轴和旋转轴在一平面的投影示意图。
图5是本发明一些实施例的射束测量方法的流程示意图。
图6是本发明一些实施例的确定第一距离的流程示意图。
图7是本发明一些实施例的确定第二距离的流程示意图。
图8是本发明一些实施例的射束测量方法的流程示意图。
图9是本发明一些实施例的射束测量方法的流程示意图。
图10是本发明一些实施例的放射治疗设备的检验方法的流程示意图。
图11是本发明一些实施例的放射治疗设备的校准方法的流程示意图。
图12是本发明一些实施例的射束检验方法的流程示意图。
图13是本发明一些实施例的确定至少一个偏移距离的流程示意图。
图14是本发明一些实施例的放射治疗设备的校准方法的流程示意图。
图15是本发明一些实施例的射束轴和旋转轴在一平面的投影示意图。
图16是本发明一些实施例的一种射束检验装置的模块图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在计算设备和/或处理器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。
应当理解的是，当单元或模块被描述为“连接”、“耦接”其它单元、模块或块时，其可以指直接连接或耦接，或者与其它单元、模块或块通信，或者可以存在中间的单元、模块或块，除非上下文明确指明其它方式。本文所使用的术语“和/或”可包括一个或多个相关列出项目的任意与所有组合。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
本发明的实施例描述适用于辐射设备的射束测量方法、检验方法以及校准方法。其中，辐射设备至少包括辐射源、准直器和与辐射源相对设置的成像装置。辐射源用于产生射束，准直器用于对所述射束限束，成像装置用于对射束进行成像。辐射设备可以包括放射治疗设备、DR(Digital Radiography)设备、C形臂设备等。下文主要以放射治疗设备为例进行描述，但其并非对本发明的限制。
图1是本发明一些实施例的放射治疗设备的结构图，参考图1所示，放射治疗设备100包括固定部分101和旋转部分102，旋转部分102安装在固定部分101上，旋转部分102可以绕中心轴106进行旋转，从而实现在不同角度对患者进行放射治疗。
旋转部分102的一侧是治疗头103，治疗头103可以产生高能级的射束，对在病床105上的患者进行放射治疗。射束可以包括电子、光子或任何其他类型的辐射。例如，射束可以为X射线(通常为兆伏级)。对于同源双束的放射治疗设备，治疗头103还可以产生低能级的X射线(通常为千伏级或低能的兆伏级)，低能级X射线可以用来对患者进行成像，利用得到的患者图像对患者进行图像引导放射治疗(Image Guided Radiation Therapy)。
在由低能级X射线进行成像时，治疗头103可以发出锥束X射线，旋转部分102另一侧的成像装置104接收到穿过患者的X射线，形成该角度下的投影图像(projectionimage)。成像装置104例如可以是电子射野影像装置(electronic portal imagingdevices，EPID)。治疗头103在不同角度照射时，可以形成多个角度的投影图像。
图2是本发明一些实施例的放射治疗设备治疗头的结构图。参考图2所示，治疗头103可以包括用于射束成形的准直器31。准直器31可以包括射束阻挡对31a和射束阻挡对31b。射束阻挡对31a和/或射束阻挡对31b例如可以是钨门(Jaw)或多叶准直器(Multi-Leaves Collimator，MLC)。电子束轰击靶(图中未示出)形成的射束，可以无阻挡地穿过射束阻挡对31a和射束阻挡对31b共同形成的开口，或者可以穿过射束阻挡对31a和/或射束阻挡对31b从而射线强度被衰减。准直器31可以绕着旋转轴30旋转，以使治疗头103能够形成各种所需的射束形状。
治疗头103还可以包括辅助托盘32。辅助托盘32可以被配置成容纳或保持各种附件，例如标记板、楔形块等。标记板例如可以是分划板、具有中心圈的半透明金属板。在一些实施例中，辅助托盘32可以跟随准直器31一同绕着旋转轴30旋转。也就是说，在准直器31绕着旋转轴30转动的过程中，辅助托盘32与准直器31保持固定的位置关系。
放射治疗设备100还包括射束测量装置107。射束测量装置107可以根据成像装置104在多个不同源像距(source-imager-distance，SID)获取的多个图像对射束进行测量(将在下文详细描述)。在一些实施例中，射束测量装置107还可以控制旋转部分102、治疗头103、成像装置104和病床105中至少一者的运作。例如，射束测量装置107可以控制旋转部分102的旋转时间、旋转角度等。又例如，射束测量装置107可以控制治疗头103出射的射束的形状、强度等。又例如，射束测量装置107可以控制成像装置104获取图像的时机等。再例如，射束测量装置107可以控制病床105的运动轨迹。
图3是本发明一些实施例的放射治疗设备射束测量装置的结构图。参考图3所示，射束测量装置107可以被用于实现实施本发明一些实施例中披露的特定方法和装置。本实施例中的特定装置利用功能框图展示了一个包含显示模块的硬件平台。在一些实施例中，射束测量装置107可以通过其硬件设备、软件程序、固件以及它们的组合来实现本发明一些实施例的具体实施。在一些实施例中，射束测量装置107可以是一个通用目的的计算机，或一个有特定目的的计算机。在一些实施例中，射束测量装置107可以是移动终端、个人电脑、服务器、云计算平台等。
如图3所示，射束测量装置107可以包括内部通信总线71、处理器(processor)72、只读存储器(ROM)73、随机存取存储器(RAM)74、通信端口75、输入/输出组件76、硬盘77以及用户界面78。内部通信总线71可以实现射束测量装置107组件间的数据通信。处理器72可以进行判断和发出提示。在一些实施例中，处理器72可以由一个或多个处理器组成。通信端口75可以实现射束测量装置107与其他部件(图中未示出)例如：外接设备、图像采集设备、数据库、外部存储以及图像处理工作站等之间进行数据通信。在一些实施例中，射束测量装置107可以通过通信端口75从网络发送和接受信息及数据。输入/输出组件76支持射束测量装置107与其他部件之间的输入/输出数据流。作为举例，输入/输出组件76可以包括以下的组件的一种或多种：鼠标、轨迹球、键盘、触控组件、声音接收器等。用户界面78可以实现射束测量装置107和用户之间的交互和信息交换。射束测量装置107还可以包括计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以包括不同形式的程序储存单元以及数据储存单元，例如硬盘77，只读存储器(ROM)73和随机存取存储器(RAM)74，能够存储计算机处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器72所执行的可能的程序指令。
图4是本发明一些实施例的射束轴和旋转轴在一平面的投影示意图。可以理解，图4所示出的射束轴和旋转轴的投影，可以是射束轴和旋转轴在图1所示的XOZ平面，也可以是YOZ平面，或者任意其他与XOY平面垂直的平面上的投影。图1所示出的坐标系原点O为等中心点，Z轴为从等中心点朝向机架角为0度时源点的方向(或称为竖直向上的方向)，Y轴为沿旋转部分102的中心轴106面向放射治疗设备的方向，X轴为垂直于YOZ平面的方向，构成一右手坐标系。
参考图4所示，在一平面上，治疗头103的源点S位于靶平面TP上，治疗头103具有射束轴40，准直器31具有旋转轴30。射束轴40相对于旋转轴30具有偏离。旋转轴30和射束轴40的延长线在虚拟点V处交汇。可以得到，射束轴40相对于旋转轴30具有倾斜角α，射束轴40相对于旋转轴30具有偏移Δ，例如在靶平面TP上的偏移ΔTP。因此，射束轴40相对于旋转轴30的偏离至少可以通过倾斜角α和/或偏移Δ来表示。根据射束轴40和旋转轴30的几何关系可知，在得知第一源像距d1、射束轴40和旋转轴30在第一源像距d1处的第一距离Δ1、第二源像距d2、射束轴40和旋转轴30在第二源像距d2处的第二距离Δ2后即可计算出射束轴40相对于旋转轴30的偏离。所述偏离可以包括所述射束轴相对于所述旋转轴的倾斜角；和/或所述射束轴相对于所述旋转轴的偏移。
在一些实施例中，如图15所示，射束测量装置107可以根据在第一源像距d1处的第一距离Δ1来确定射束轴40和旋转轴30在第一源像距d1处偏离程度。例如，将第一距离Δ1与预设值进行比较，确定第一距离Δ1是否在预设值以内，从而可以检验射束的偏离程度。当第一距离Δ1不在预设值范围内时，可以确定放射治疗设备100需要调整其相关部件，例如调整加速管的位置、调整靶的位置或调整治疗头内的其它元件位置等，使射束轴40与旋转轴30的关系符合要求。调整相关部件的位置可以通过控制可移动部件的移动来实现，也可以通过人工的调整来实现。具体地，可以参照图12的一种射束检验方法700。
图5是本发明一些实施例的射束测量方法的流程示意图。射束测量方法200可以在射束测量装置107中被执行。射束测量方法200可以包括如下步骤：
步骤210：基于成像装置在第一源像距获取的多张图像确定射束的射束轴与准直器的旋转轴在成像装置上投影之间的第一距离；
步骤220：基于成像装置在第二源像距获取的多张图像确定射束轴与旋转轴在成像装置上投影之间的第二距离；以及
步骤230：根据第一距离、第二距离、第一源像距和第二源像距确定射束轴相对于旋转轴的偏离。
在一些实施例中，可以在不同机架角下，在第一源像距和第二源像距位置分别获取多张图像以确定不同机架角下的射束轴相对于旋转轴的偏离。
需要说明的是，图5所示的射束测量方法200的操作顺序并非旨在限制本发明。例如，步骤210和步骤220可以同时执行。又例如，步骤220可以先于步骤210执行。
图6是本发明一些实施例的确定第一距离的流程示意图。参考图6所示，步骤210可以包括：
步骤211：基于成像装置在第一源像距获取的至少一张第一图像确定旋转轴在成像装置上投影的第一旋转轴位置；
步骤212：基于成像装置在第一源像距获取的至少一张第二图像确定射束轴在成像装置上投影的第一射束轴位置；以及
步骤213：根据第一旋转轴位置和第一射束轴位置计算第一距离。
同样地，图6所示出的确定第一距离的流程的操作顺序并非旨在限制本发明。例如，步骤211和步骤212可以同时执行。又例如，步骤212可以先于步骤211执行。
在步骤211，第一图像可以是任何可以确定出旋转轴30在成像装置104上的投影位置的图像。例如可以通过如下方式获取第一图像：旋转准直器31至不同角度，通过成像装置104采集不同角度下的图像作为第一图像。
在一些实施例中，第一图像可以包括旋转的标记板的投影图像，标记板跟随准直器旋转。具体来说，第一图像可以通过以下方式来得到：将标记板插入到辅助托盘32中，旋转准直器31，成像装置104在第一源像距d1处获取一张或多张标记板的投影图像。在一些更具体的实施例中，治疗头103和成像装置104可以在旋转部分102的带动下，在不同的机架角获取旋转的标记板的投影图像，以得到第一图像。可以理解，由于第一图像包含了旋转的标记板的投影图像，在投影图像中找到某些元素的旋转中心，即可确定出旋转轴30在成像装置104上投影的第一旋转轴位置。记第一旋转轴位置为(u1,v1)。
在一些实施例中，第一图像可以包括旋转的钨门(Jaw)和/或多叶准直器(Multi-Leaf Collimator，MLC)的投影图像。也就是说，在该实施例中，可以无需插入标记板，而是直接利用准直器31中的射束阻挡对31a和/或射束阻挡对31b的投影图像来确定第一旋转轴位置。具体来说，在旋转准直器31时，射束阻挡对31a和/或射束阻挡对31b会跟随准直器31旋转，成像装置104可以在第一源像距d1处获取一张或多张射束阻挡对31a和/或射束阻挡对31b的投影图像。类似地，治疗头103和成像装置104可以在旋转部分102的带动下，在不同的机架角获取旋转的钨门和/或多叶准直器的投影图像，以得到该第一图像。可以理解，由于第一图像包含了旋转的钨门和/或多叶准直器的投影图像，在投影图像中找到某些元素的旋转中心，即可确定出旋转轴30在成像装置104上投影的第一旋转轴位置。记第一旋转轴位置为(u1,v1)。
在步骤212，第二图像可以是任何可以确定出射束轴40在成像装置104上的投影位置的图像。
在一些实施例中，第二图像可以包括校正模体的投影图像。校正模体可以是BB模体。具体来说，第二图像可以通过以下方式来得到：将校正模体设置于其坐标系与放射治疗设备100坐标系重合的位置处，成像装置104在第一源像距d1处获取一个或多个校正模体的投影图像。在一些更具体的实施例中，可以利用几何校正方法确定射束轴40在成像装置104上的投影位置。校正模体具有一个或多个不透明的标记物，这些标记物在模体坐标系中的三维位置是已知的。在成像装置104获取到校正模体的投影图像后，可以得到这些标记物在投影图像上的位置。基于标记物的三维位置和其在投影图像上的位置，即可以构建投影矩阵。仅作为示例，对于一个机架角，与所述机架角对应的投影矩阵可以通过以下公式来确定：
Figure BDA0002104379990000141
其中(xi，yi，zi)表示第i个标记物的坐标，(ui，vi)表示第i个标记物在成像装置104上的投影坐标，i是大于1的整数，ti表示权重因子。仅作为示例，所述权重因子ti与X射线在模体中的穿透长度相关。
所述投影矩阵可进一步表示为：
Figure BDA0002104379990000142
其中P可以表示所述投影矩阵，从P11至P34中的每一个分量表示投影矩阵的分量，其中(P14,P24)表示射束中心在成像装置104上的投影位置。因此，可以利用投影矩阵确定出射束轴40在成像装置104上的第一射束轴位置。记成像装置104上第一射束轴位置为(u1’,v1’)。在一些实施例中，治疗头103和成像装置104可以在旋转部分102的带动下，在不同的机架角获取第二图像，以及利用在不同机架角下获取的第二图像确定出至少部分机架角下第一射束轴位置。
在一些实施例中，治疗头103和成像装置104可以在旋转部分102的带动下，在不同的机架角获取第二图像。也就是说，第二图像可以为成像装置104在不同机架角下采集的校正模体的投影图像。在该实施例中，校正模体坐标系与放射治疗设备100坐标系可以不重合，也就是校正模体可以存在摆放偏离。所述摆放偏离是指校正模体坐标系与放射治疗设备100坐标系的偏离。
在一些实施例中，可以在存在校正模体摆放偏离的情况下，利用在不同的机架角获取的多个第二图像确定出第一射束轴的位置。仅作为示例，放射治疗设备100坐标系的投影矩阵可以由下式确定：
PIEC＝P×Ttrans (3)
其中，PIEC可以表示放射治疗设备100坐标系的投影矩阵，P表示如式(2)所示的校正模体坐标系的投影矩阵，Ttrans表示转换矩阵。进一步，可以基于放射治疗设备100坐标系的多个投影矩阵PIEC确定射束中心。
仅作为示例，可以基于多个机架角和该多个机架角对应的校正模体坐标系的投影矩阵P，确定在校正模体坐标系中放射治疗设备100坐标系的原点坐标和放射治疗设备100坐标系相对于校正模体坐标系的偏转角。
仅作为示例，可以基于所确定的放射治疗设备100坐标系的原点坐标和所述偏转角，确定校正模体坐标系和放射治疗设备100坐标系的转换矩阵。
仅作为示例，转换矩阵Ttrans可以表示为：
Figure BDA0002104379990000151
在式(4)中，(x0，y0，z0)可以表示在所述校正模体坐标系中的所述放射治疗设备100坐标系的原点坐标。
Figure BDA0002104379990000152
为沿着放射治疗设备100坐标系的Xf轴的第一单位矢量在校正模体坐标系中的表示，其中
Figure BDA0002104379990000153
分别表示所述第一单位矢量在校正模体坐标系的X轴、Y轴及Z轴方向的投影值。
Figure BDA0002104379990000154
为沿着放射治疗设备100坐标系的Yf轴的第二单位矢量在校正模体坐标系中的表示，其中
Figure BDA0002104379990000155
分别表示所述第二单位矢量在校正模体坐标系的X轴、Y轴及Z轴方向的投影值。
Figure BDA0002104379990000156
为沿着放射治疗设备100坐标系的Zf轴的第三单位矢量在校正模体坐标系中的表示，其中
Figure BDA0002104379990000157
分别表示所述第三单位矢量在校正模体坐标系的X轴、Y轴及Z轴方向的投影值。Ttrans表示用于，例如，将以所述校正模体坐标系表示的信息转换为以所述放射治疗设备100坐标系表示的信息的转换矩阵。
关于几何校正方法的更多详细内容可参见专利申请CN201710640498.1，在此全文引入。
在步骤213，可以计算在XOZ平面上的第一距离Δu1＝u1'-u1。同样地，可以计算在YOZ平面上的第一距离Δv1＝v1'-v1。
图7是本发明一些实施例的确定第二距离的流程示意图。参考图7所示，步骤220可以包括：
步骤221：基于成像装置在第二源像距获取的至少一张第一图像确定旋转轴在成像装置上投影的第二旋转轴位置；
步骤222：基于成像装置在第二源像距获取的至少一张第二图像确定射束轴在成像装置上投影的第二射束轴位置；以及
步骤223：根据第二旋转轴位置和第二射束轴位置计算第二距离。
同样地，图7所示出的确定第二距离的流程的操作顺序并非旨在限制本发明。例如，步骤221和步骤222可以同时执行。又例如，步骤222可以先于步骤221执行。
在步骤221可以采用与步骤211相同或相似的方式获取第一图像以及确定第二旋转轴位置。步骤221和步骤211的不同之处在于，第一图像是在不同的源像距获取的，并且确定的是不同源像距处的旋转轴在成像装置104上的投影位置。因此，在此处不再对步骤221进行展开描述。
记第二旋转轴位置为(u2,v2)。
在步骤222可以采用与步骤212相同或相似的方式获取第二图像以及确定第二射束轴位置。步骤222和步骤212的不同之处在于，第二图像是在不同的源像距获取的，并且确定的是不同源像距处的射束轴在成像装置104上的投影位置。因此，在此处不再对步骤222进行展开描述。
记成像装置104上第二射束轴位置为(u2’,v2’)。
在步骤223，可以计算在XOZ平面上的第二距离Δu2＝u2'-u2。同样地，可以计算在YOZ平面上的第二距离Δv2＝v2'-v2。
在一些实施例中，步骤230可以根据第一距离Δu1、第二距离Δu2、第一源像距d1和第二源像距d2确定在XOZ平面上射束轴相对于旋转轴的倾斜角αXOZ，和/或根据第一距离Δv1、第二距离Δv2、第一源像距d1和第二源像距d2确定在YOZ平面上射束轴相对于旋转轴的倾斜角αYOZ。在步骤230还可以根据倾斜角αXOZ和倾斜角αYOZ确定出倾斜角α。在一些实施例中，可以根据几何关系确定倾斜角αXOZ、倾斜角αYOZ和倾斜角α。
下面以XOZ平面上的倾斜角和偏移为例进行说明。在一些实施例中，倾斜角αXOZ可以通过下式计算得到：
Figure BDA0002104379990000171
在一些实施例中，步骤230可以根据第一距离Δu1、第二距离Δu2、第一源像距d1和第二源像距d2确定在XOZ平面射束轴相对于旋转轴的偏移ΔXOZ。在一些实施例中，可以根据几何关系确定偏移ΔXOZ。具体来说，偏移ΔXOZ可以通过下式计算得到：
ΔXOZ＝ΔdXOZ·tan(αXOZ)，
其中，ΔdXOZ为在XOZ平面旋转轴与射束轴的虚拟交点到靶平面的距离。
在一些实施例中，在XOZ平面旋转轴与射束轴的虚拟交点到靶平面的距离ΔdXOZ通过以下方式计算得到：
Figure BDA0002104379990000172
在一些实施例中，tan(αXOZ)通过以下方式计算得到：
Figure BDA0002104379990000173
YOZ平面上的倾斜角和偏移的计算与XOZ平面上的倾斜角和偏移相类似，只需把上述公式中的第一距离Δu1替换为第一距离Δv1，把第二距离Δu2替换为第一距离Δv2。因此，在此不再展开描述。
第一源像距d1和/或第二源像距d2可以通过多种方式测量得到。在一些实施例中，第一源像距d1和/或第二源像距d2可以通过激光测距的方式得到，以获得精确的第一源像距d1和/或第二源像距d2。
需要说明的是，虽然上述实施例是以通过两个源像距上的射束轴与旋转轴的距离来确定射束轴相对于旋转轴的偏离，但可以理解，还可以通过更多个的源像距上的射束轴与旋转轴的距离来确定射束轴相对于旋转轴的偏离。
例如，在每个源像距处，分别获取至少一张第一图像确定旋转轴在成像装置上的投影位置以及至少一张第二图像确定射束轴在成像装置上的投影位置，则得到如下关系：
Figure BDA0002104379990000181
其中，Δui为在XOZ平面上的第i个源像距处射束轴和旋转轴在成像装置上投影之间的距离，di为第i个源像距,i为正整数，且i＝1,2,3,……n，ΔdXOZ为在XOZ平面上旋转轴与射束轴的虚拟交点到靶平面的距离。
(d1+ΔdXOZ)tanαXOZ＝Δu1
(d2+ΔdXOZ)tanαXOZ＝Δu2
(dn+ΔdXOZ)tanαXOZ＝Δun
用矩阵可表达为
Figure BDA0002104379990000182
求解方程组可得tanαXOZ和ΔdXOZ，进而求得偏移ΔXOZ和倾斜角αXOZ。
YOZ平面上的倾斜角和偏移的计算与XOZ平面上的倾斜角和偏移相类似，在此不再展开描述。
图8是本发明一些实施例的射束测量方法的流程示意图。参考图8所示，射束测量方法300可以在射束测量装置107中被执行。射束测量方法300可以包括如下步骤：
步骤310：基于成像装置在多个不同源像距分别获取的多张图像确定射束的射束轴和准直器的旋转轴在成像装置上投影之间的多个距离；
步骤320：根据多个不同源像距和多个距离确定射束轴相对于旋转轴的偏离。
在一些实施例中，射束测量方法300还可以利用通过多个源像距确定的多个偏离的平均值作为偏离。所述的平均值可以通过算术平均、加权平均等计算得到。
在一些实施例中，还可以通过在多个源像距确定的射束轴在成像装置104上的多个投影位置来拟合射束轴。在一些实施例中，还可以通过在多个源像距确定的旋转轴在成像装置104上的多个投影位置来拟合旋转轴。在一些实施例中，还可以通过拟合出的射束轴和拟合出的旋转轴确定射束轴相对于旋转轴的偏离。
在一些实施例中，可以基于多个不同源像距和多个不同距离，利用几何关系确定多个倾斜角初值和偏移初值，对倾斜角初值和偏移初值进行拟合确定倾斜角和偏移。
图9是本发明一些实施例的射束测量方法的流程示意图。参考图9所示，射束测量方法400可以包括如下步骤：
步骤410：成像装置在第一源像距获取至少一张第一图像；
步骤420：成像装置在第二源像距获取至少一张第一图像；其中，第一图像适于确定准直器的旋转轴在成像装置上投影的位置；
步骤430：成像装置在第一源像距获取至少一张第二图像；
步骤440：成像装置在第二源像距获取至少一张第二图像；其中，第二图像适于确定射束的射束轴在成像装置上投影的位置；
步骤450：根据第一图像和第二图像确定，成像装置位于第一源像距时，射束轴与旋转轴在成像装置上投影之间的第一距离；
步骤460：根据第一图像和第二图像确定，成像装置位于第二源像距时，射束轴与旋转轴在成像装置上投影之间的第二距离；以及
步骤470：根据第一距离、第二距离、第一源像距和第二源像距确定射束轴相对于旋转轴的偏离。
需要说明的是，图9所示的射束测量方法400的操作顺序并非旨在限制本发明。例如，步骤420可以先于步骤410执行，步骤440可以先于步骤430执行。又例如，步骤430和步骤440可以先于步骤410和步骤420执行。再例如，步骤450和步骤460可以同时执行。
在一些实施例中，可以通过如下方式获取第一图像：旋转准直器31至不同角度，通过成像装置104采集不同角度下的图像作为第一图像。
在一些实施例中，第一图像可以包括旋转的标记板的投影图像，标记板跟随准直器旋转。在步骤410和/或步骤420，成像装置104可以通过如下方式获取第一图像：将标记板插入到辅助托盘32中，旋转准直器31，成像装置104在第一源像距d1或第二源像距d2处获取一个或多个标记板的投影图像。在一些更具体的实施例中，治疗头103和成像装置104可以在旋转部分102的带动下，在不同的机架角获取第一图像。
在一些实施例中，第一图像可以包括旋转的钨门(Jaw)和/或多叶准直器(Multi-Leaf Collimator，MLC)的投影图像。也就是说，在该实施例中，可以无需插入标记板，而是直接利用准直器31中的射束阻挡对31a和/或射束阻挡对31b的投影图像来确定第一旋转轴位置。具体来说，在旋转准直器31时，射束阻挡对31a和/或射束阻挡对31b会根据准直器31旋转，成像装置104可以在第一源像距d1处获取一张或多张射束阻挡对31a和/或射束阻挡对31b的投影图像。类似地，治疗头103和成像装置104可以在旋转部分102的带动下，在不同的机架角获取旋转的钨门和/或多叶准直器的投影图像，以得到该第一图像。可以理解，由于第一图像包含了旋转的钨门和/或多叶准直器的投影图像，在投影图像中找到某些元素的旋转中心，即可确定出旋转轴30在成像装置104上投影的第一旋转轴位置。
在一些实施例中，第二图像可以包括校正模体的投影图像。校正模体例如可以是BB模体。在步骤430和/或步骤440，成像装置104获取第二图像的方式与射束测量方法200相同，因此在此不再展开描述。
步骤450、步骤460和步骤470分别和射束测量方法200中的步骤210、步骤220和步骤230基本相同，因此不再重复描述。
在一些实施例中，在通过射束测量方法200、射束测量方法300和射束测量方法400中的一种或多种测量得到射束轴40相对于旋转轴30的偏离后，可以调整放射治疗设备100中的相关部件，例如调整靶的位置等，使射束轴40与旋转轴30的关系符合要求。
图10是本发明一些实施例的放射治疗设备的检验方法的流程示意图。参考图10所示，放射治疗设备的检验方法500包括：
步骤510：确定射束轴相对于旋转轴的偏离；
步骤520：将偏离与预设值进行比较，确定偏离是否在预设值内。
在步骤510可以通过射束测量方法200、射束测量方法300和射束测量方法400中的一种或多种来确定射束轴相对于旋转轴的偏离。
在步骤520，若偏离在预设值以内，则确定偏离可接受；若偏离大于预设值，则确定偏离不可接受。
图11是本发明一些实施例的放射治疗设备的校准方法的流程示意图。参考图11所示，放射治疗设备的校准方法600包括：
步骤610：确定射束轴相对于旋转轴的偏离；
步骤620：根据偏离调整辐射设备中与偏离相关的部件的位置。
在步骤610可以通过射束测量方法200、射束测量方法300和射束测量方法400中的一种或多种来确定射束轴相对于旋转轴的偏离。
在步骤620，可以调整放射治疗设备100中的相关部件，例如调整加速管的位置、调整靶的位置或调整治疗头内的其它元件位置等，使射束轴40与旋转轴30的关系符合要求。调整相关部件的位置可以通过控制可移动部件的移动来实现，也可以通过人工的调整来实现。
在一些实施例中，在通过射束测量方法200、射束测量方法300和射束测量方法400中的一种或多种测量得到射束轴40相对于旋转轴30的偏离后，可以得到射束中心信息，并可以利用射束中心信息来计算射束的平坦度。
图12是本发明一些实施例的射束检验方法的流程示意图。射束检验方法700可以在射束测量装置107中被执行。射束检验方法200可以包括如下步骤：
步骤710：基于成像装置在至少一个源像距获取的至少一张图像确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离。
成像装置104在至少一个源像距可以获取至少一张图像。基于所述至少一张图像可以分别确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影的位置。进一步地，可以确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离。
在一些实施例中，成像装置104可以只在一个源像距(如图15所示)获取一张或多张图像。基于该一张或多张图像分别确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影的位置。进一步地，成像装置104可以确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的一个或多个偏移距离。
在一些实施例中，可以在不同机架角下，在至少一个源像距(例如，图4中的第一源像距或第二源像距)位置分别获取至少一张图像以确定不同机架角下的射束轴相对于旋转轴在所述成像装置上投影之间的偏移距离。
具体地，步骤710的具体实现可以参照图13及其相关描述。
步骤720：基于所述至少一个偏移距离和预设值，确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离是否在预设值以内。
当所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离在预设值以外时，调整所述辐射设备中与所述偏离相关的部件的位置；否则，对所述辐射设备中与所述偏离相关的部件不作调整。
在一些实施例中，在步骤710中，若在同一个源像距处确定出所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离，则可以确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离，该偏离包括射束轴相对于旋转轴在成像装置上投影之间的偏移。在该情况下，可以直接将所述至少一个偏移距离与预设值进行比较，若所述至少一个偏移距离在预设值内，则可以确定在所述至少一个源像距位置处，射束轴相对于旋转轴的偏离可以接受；即不需要调整放射治疗设备100中的相关部件。若所述至少一个偏移距离不在预设值内，则可以确定在所述至少一个源像距位置处，射束轴相对于旋转轴的偏离不可接受；即需要调整放射治疗设备100中的相关部件，例如调整加速管的位置、调整靶的位置或调整治疗头内的其它元件位置等，使射束轴40与旋转轴30的关系符合要求。调整相关部件的位置可以通过控制可移动部件的移动来实现，也可以通过人工的调整来实现。
在一些实施例中，可以先确定出所述至少一个偏移距离的平均值。所述的平均值可以通过算术平均、加权平均等计算得到。进而比较该平均值是否在预设值内。
在一些实施例中，可以基于历史放射治疗过程中统计的相关数据确定所述预设值。例如，可以统计在不同源像距位置的射束轴相对于旋转轴在成像装置104上投影之间的偏移距离能够被接受时的偏移距离。在一些实施例中，可以确定在不同源像距位置下能够被接受时的偏移距离的平均值作为所述预设值，从而可以确定每个源像距位置对应的预设值。例如，第一源像距d1对应预设值m1；第二源像距d2对应预设值m2；第三源像距d3对应预设值m3，…，第n源像距dn对应预设值mn。
当确定出在某一个源像位置处所述射束的射束轴40和所述准直器的旋转轴30在所述成像装置104上投影之间的至少一个偏移距离，则可以将该至少一个偏移距离与该源像位置处对应的预设值进行比较，从而确定所述射束的射束轴40和所述准直器的旋转轴30的偏离是否可以被接受。
相比于射束测量方法200、射束测量方法300和射束测量方法400以及放射治疗设备的检验方法500，在该实施例中，不需要确定出在两个或两个源像距位置处所述射束的射束轴40和所述准直器的旋转轴30在所述成像装置上投影之间的偏移距离来确定射束轴40和旋转轴30的偏离程度，射束检验方法700可以只需要确定出在一个源像距位置处所述射束的射束轴40和所述准直器的旋转轴30在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离，并将该至少一个偏移距离与所述预设值进行比较，即可确定出所述射束的射束轴40和所述准直器的旋转轴30的偏离程度是否可以被接受。
需要注意的是，在一些实施例中，在步骤710中，若在多个源像距处确定出所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离，则可以根据射束测量方法200，确定出所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离，该偏离包括射束轴相对于旋转轴在成像装置上投影之间的偏移，以及射束轴相对于旋转轴的倾斜角。在该情况下，可以直接将所述至少一个偏移距离与预设值(该预设值为偏移距离大小)进行比较，或所述倾斜角与预设值(该预设值为偏移距离大小)进行比较。若所述偏离在预设值内，则可以确定出射束轴相对于旋转轴的偏离可以接受；即不需要调整放射治疗设备100中的相关部件。若所述偏离不在预设值内，则可以确定射束轴相对于旋转轴的偏离不可接受；即需要调整放射治疗设备100中的相关部件，例如调整加速管的位置、调整靶的位置或调整治疗头内的其它元件位置等，使射束轴40与旋转轴30的关系符合要求。调整相关部件的位置可以通过控制可移动部件的移动来实现，也可以通过人工的调整来实现。
需要说明的是，图12所示的射束测量方法700的操作顺序并非旨在限制本发明。例如，步骤710和步骤720可以同时执行。又例如，步骤720可以先于步骤710执行。
图13是本发明一些实施例的确定至少一个偏移距离的流程示意图。参考图13所示，步骤710可以包括：
步骤711，基于成像装置在第一源像距获取的至少一张第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的旋转轴位置。
步骤712，基于成像装置在第一源像距获取的至少一张第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的射束轴位置。
步骤713，根据所述旋转轴位置和所述射束轴位置计算偏移距离。
在步骤711，第一图像可以是任何可以确定出旋转轴30在成像装置104上的投影位置的图像。例如可以通过如下方式获取第一图像：旋转准直器31至不同角度，通过成像装置104采集不同角度下的图像作为第一图像。
在一些实施例中，第一图像可以包括旋转的标记板的投影图像，标记板跟随准直器旋转。具体地，可以参照图6及其相关描述，在此不再赘述。
在一些实施例中，第一图像可以包括旋转的钨门(Jaw)和/或多叶准直器(Multi-Leaf Collimator，MLC)的投影图像。具体地，可以参照图6及其相关描述，在此不再赘述。
在步骤712，第二图像可以是任何可以确定出射束轴40在成像装置104上的投影位置的图像。
在一些实施例中，第二图像可以包括校正模体的投影图像。校正模体可以是BB模体。具体地，可以参照图6及其相关描述，在此不再赘述。
在一些实施例中，治疗头103和成像装置104可以在旋转部分102的带动下，在不同的机架角获取第二图像。也就是说，第二图像可以为成像装置104在不同机架角下采集的校正模体的投影图像。具体地，可以参照图6及其相关描述，在此不再赘述。
图14是本发明一些实施例的放射治疗设备的校准方法的流程示意图。参考图14所示，放射治疗设备的校准方法800包括：
步骤810，确定射束轴和旋转轴在至少一个源像距处在成像装置上投影之间的至少一个偏移距离。
在步骤810中，可以通过射束检验方法700来确定射束轴相对于旋转轴的偏离。具体地，可以参照图12及其相关描述，在此不再赘述。
步骤820，根据所述至少一个偏移距离调整辐射设备中与射束轴和旋转轴偏离相关的部件的位置。
在步骤820，可以调整放射治疗设备100中的相关部件，例如调整加速管的位置、调整靶的位置或调整治疗头内的其它元件位置等，使射束轴40与旋转轴30的关系符合要求。调整相关部件的位置可以通过控制可移动部件的移动来实现，也可以通过人工的调整来实现。
图16是本发明一些实施例的一种射束检验装置1600的模块图。
射束检验装置1600包括确定模块1610、判断模块1620和调整模块1630。
射束检验装置1600可以适于检验辐射设备的射束，所述辐射设备至少包括辐射源、准直器和与所述辐射源相对设置的成像装置，所述辐射源用于产生所述射束，所述准直器用于对所述射束限束。
确定模块1610可以用于基于所述成像装置在至少一个源像距获取的至少一张图像确定所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的至少一个偏移距离。
判断模块1620可以用于基于所述至少一个偏移距离和预设值，确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离是否在预设值以内。
调整模块1630可以用于当所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离在预设值以外时，调整所述辐射设备中与所述偏离相关的部件的位置；否则，对所述辐射设备中与所述偏离相关的部件不作调整。
在一些实施例中，所述至少一个源像距为一个源像距；所述至少一张图像为一张图像；所述至少一个偏移距离为一个偏移距离。
在一些实施例中，所述确定模块1610还用于在每个源像距处：基于所述成像装置在所述源像距获取的至少一张第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的旋转轴位置；基于所述成像装置在所述源像距获取的至少一张第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的射束轴位置；以及根据所述旋转轴位置和所述射束轴位置计算所述偏移距离。
在一些实施例中，所述第一图像通过如下方式获取：旋转所述准直器至不同角度，通过所述成像装置采集不同角度下的图像作为所述第一图像。在一些实施例中，所述第二图像为通过所述成像装置采集的校正模体的投影图像。在一些实施例中，所述第一图像可以为标记板、钨门和多叶准直器中至少一者的投影图像。在一些实施例中，所述第二图像可以为所述成像装置在不同机架角下采集的校正模体的投影图像。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。
计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质、或任何上述介质的组合。计算机可读存储介质可以用于存储计算机可读程序编码，其可以包括硬盘、内存和存储器中的一者或多者。
本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”等来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±明所述的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (14)

1.一种射束测量方法，适于测量辐射设备的射束，所述辐射设备至少包括辐射源、准直器和与所述辐射源相对设置的成像装置，所述辐射源用于产生所述射束，所述准直器用于对所述射束限束，所述方法包括：
所述成像装置在多个不同源像距处分别获取至少一张第一图像和至少一张第二图像，所述至少一张第一图像是通过所述成像装置采集旋转的准直器在不同角度下的投影图像获取，所述至少一张第二图像是通过所述成像装置采集校正模体的投影图像获取；
基于所述至少一张第一图像确定所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影的旋转轴位置；
基于所述至少一张第二图像确定所述射束的射束轴在所述成像装置上投影的射束轴位置；
基于所述成像装置在多个不同源像距上投影的旋转轴位置和射束轴位置，计算所述射束的射束轴和所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影之间的多个距离；以及
根据所述多个不同源像距和所述多个距离确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离，所述偏离包括所述射束轴相对于所述旋转轴的倾斜角和所述射束轴与所述旋转轴在靶平面上投影之间的偏移距离。
2.根据权利要求1所述的射束测量方法，其特征在于，所述第一图像为标记板、钨门和多叶准直器中至少一者的投影图像。
3.根据权利要求1所述的射束测量方法，其特征在于，所述第二图像为所述成像装置在不同机架角下采集的校正模体的投影图像。
4.根据权利要求1所述的射束测量方法，其特征在于，基于所述多个不同源像距和所述多个距离，利用几何关系确定所述倾斜角和所述偏移距离。
5.根据权利要求1所述的射束测量方法，其特征在于，基于所述多个不同源像距和所述多个距离，利用几何关系确定多个倾斜角初值和多个偏移初值，对所述倾斜角初值和所述偏移初值进行拟合确定所述倾斜角和所述偏移距离。
6.一种射束测量方法，适于测量辐射设备的射束，所述辐射设备至少包括辐射源、准直器和与所述辐射源相对设置的成像装置，所述辐射源用于产生所述射束，所述准直器用于对所述射束限束，所述方法包括：
所述成像装置在第一源像距获取至少一张第一图像；
所述成像装置在第二源像距获取至少一张所述第一图像，所述第一图像适于确定所述准直器的旋转轴在所述成像装置上投影的位置；所述至少一张第一图像是通过所述成像装置采集旋转的准直器在不同角度下的投影图像获取；
所述成像装置在所述第一源像距获取至少一张第二图像；
所述成像装置在所述第二源像距获取至少一张所述第二图像，所述第二图像适于确定所述射束的射束轴在所述成像装置上投影的位置；所述至少一张第二图像是通过所述成像装置采集校正模体的投影图像获取；
根据所述第一图像和所述第二图像确定，所述成像装置位于所述第一源像距时，所述射束轴与所述旋转轴在所述成像装置上投影的第一距离；
根据所述第一图像和所述第二图像确定，所述成像装置位于所述第二源像距时，所述射束轴与所述旋转轴在所述成像装置上投影的第二距离；以及
根据所述第一距离、所述第二距离、所述第一源像距和所述第二源像距确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离，所述偏离包括所述射束轴相对于所述旋转轴的倾斜角和所述射束轴与所述旋转轴在靶平面上投影之间的偏移距离。
7.根据权利要求6所述的射束测量方法，其特征在于，根据所述第一图像和所述第二图像确定，所述成像装置位于所述第一源像距时，所述射束轴与所述旋转轴在所述成像装置上投影的第一距离包括：
根据所述成像装置在所述第一源像距获取的至少一张所述第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的第一旋转轴位置；
根据所述成像装置在所述第一源像距获取的至少一张所述第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的第一射束轴位置；以及
根据所述第一旋转轴位置和所述第一射束轴位置计算所述第一距离。
8.根据权利要求6所述的射束测量方法，其特征在于，根据所述第一图像和所述第二图像确定，所述成像装置位于所述第二源像距时，所述射束轴与所述旋转轴在所述成像装置上投影的第二距离包括：
根据所述成像装置在所述第二源像距获取的至少一张所述第一图像确定所述旋转轴在所述成像装置上投影的第二旋转轴位置；
基于所述成像装置在所述第二源像距获取的至少一张所述第二图像确定所述射束轴在所述成像装置上投影的第二射束轴位置；以及
根据所述第二旋转轴位置和所述第二射束轴位置计算所述第二距离。
9.根据权利要求6所述的射束测量方法，其特征在于，所述第一图像为标记板、钨门和多叶准直器中至少一者的投影图像。
10.根据权利要求6所述的射束测量方法，其特征在于，所述第二图像为所述成像装置在不同机架角下采集的所述校正模体的所述投影图像。
11.一种辐射设备的检验方法，包括：
利用如权利要求1-10中任一项所述的射束测量方法确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离；以及
将所述偏离与预设值进行比较，确定所述偏离是否在预设值以内。
12.一种辐射设备的校准方法，包括：
利用如权利要求1-10中任一项所述的射束测量方法确定所述射束轴相对于所述旋转轴的偏离；以及
根据所述偏离调整所述辐射设备中与所述偏离相关的部件的位置。
13.一种射束测量装置，包括：
计算机可读存储介质，用于存储可由处理器执行的指令；
处理器，用于执行所述指令以实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。
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