CN112426127A - 机器人以及确定目标对象放射性强度分布的方法 - Google Patents
机器人以及确定目标对象放射性强度分布的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112426127A CN112426127A CN202011165419.4A CN202011165419A CN112426127A CN 112426127 A CN112426127 A CN 112426127A CN 202011165419 A CN202011165419 A CN 202011165419A CN 112426127 A CN112426127 A CN 112426127A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radioactivity
- target object
- radioactive
- information
- robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0062—Arrangements for scanning
- A61B5/0064—Body surface scanning
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本申请公开了一种机器人以及确定目标对象放射性强度分布的方法。其中机器人包括:设置于机器人头部(100)前侧的图像采集装置(110)、设置于机器人头部(100)前侧的放射性检测装置(120)以及处理器(200),其中图像采集装置(110)用于采集目标对象的图像信息;放射性检测装置(120)用于采集目标对象的放射性信号分布信息;以及处理器(200)与图像采集装置(110)和放射性检测装置(120)连接,用于接收图像信息以及放射性信号分布信息,并根据图像信息以及放射性信号分布信息生成与目标对象对应的放射性强度分布图。
Description
技术领域
本申请涉及医疗放射性检测技术领域,特别是涉及一种机器人以及确定目标对象放射性强度分布的方法。
背景技术
进行核医学放射性治疗的病人出院之前需要进行放射性强度评估,作为医生判断患者是否可以出院的参考数据。目前,检测放射性的仪器已经存在,具备全身扫描功能的仪器属于昂贵的医用设备,并且没有与人体图像结合的功能。
针对上述的现有技术中存在的具备全身扫描人体放射性强度信息的检测放射性设备价格昂贵,并且检测的结果没有与人体图像结合的功能,无法直观的显示人体各个部位的放射性强度信息的技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本公开提供了一种机器人以及确定目标对象放射性强度分布的方法,以至少解决现有技术中存在的具备全身扫描人体放射性强度信息的检测放射性设备价格昂贵,并且检测的结果没有与人体图像结合的功能,无法直观的显示人体各个部位的放射性强度信息的技术问题。
根据本申请的一个方面,提供了一种机器人,包括:设置于机器人头部前侧的图像采集装置、设置于机器人头部前侧的放射性检测装置以及处理器,其中图像采集装置用于采集目标对象的图像信息;放射性检测装置用于采集目标对象的放射性信号分布信息;以及处理器与图像采集装置和放射性检测装置连接,用于接收图像信息以及放射性信号分布信息,并根据图像信息以及放射性信号分布信息生成与目标对象对应的放射性强度分布图。
根据本申请的另一个方面,提供了一种确定目标对象放射性强度分布的方法,包括:从图像采集装置获取目标对象的图像信息;从放射性检测装置获取目标对象的放射性信号分布信息;以及根据图像信息以及放射性信号分布信息,确定目标对象的放射性强度分布图。
从而根据本申请实施例,提供了一种用于检测目标对象身体各个部位的放射性强度分布的机器人以及方法,首先通过图像采集装置采集目标对象的人体图像。然后通过放射性检测装置采集目标对象的放射性信号分布信息。最后通过处理器将采集的目标对象的图像信息和放射性信号分布信息相结合,得出目标对象身体各个部位的放射性强度分布图。从而通过本申请提供的用于检测目标对象身体各个部位的放射性强度分布的机器人,价格合理,并且采用人体图像和放射性检测结果相结合的方式,得出人体各个部位的放射性强度分布图,可以更直观地显示人体各个部位的放射性分布数据。进而解决了现有技术中存在的具备全身扫描人体放射性强度信息的检测放射性设备价格昂贵,并且检测的结果没有与人体图像结合的功能,无法直观的显示人体各个部位的放射性强度信息的技术问题。
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本申请实施例第一个方面所述的机器人的示意图;
图2是图1所示的机器人的上侧部位的放大示意图;
图3是图1所示的机器人头部的示意图;
图4是根据本申请实施例第二个方面所述的确定目标对象放射性强度分布的方法示意图;
图5是根据本申请实施例第二个方面所述的确定放射性信号分布信息与图像信息对应位置的方法示意图;
图6A至图6C是本申请实施例所述的放射性检测结果的示意图;
图7A是根据本实施例所述的机器人的底盘的示意图;以及
图7B是根据本实施例所述的机器人的底盘的另一视角示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本公开保护的范围。
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
图1是根据本申请实施例第一个方面所述的机器人的装置示意图,图2是图1所示的机器人丄侧部位的放大示意图。参考图1和图2所示,机器人,包括:设置于机器人头部100前侧的图像采集装置110、设置于机器人头部100前侧的放射性检测装置120以及处理器200,其中图像采集装置110用于采集目标对象的图像信息;放射性检测装置120用于采集目标对象的放射性信号分布信息;以及处理器200与图像采集装置110和放射性检测装置120连接,用于接收图像信息以及放射性信号分布信息,并根据图像信息以及放射性信号分布信息生成与目标对象对应的放射性强度分布图。
正如背景技术中所述的,进行核医学放射性治疗的病人出院之前需要进行放射性强度评估,作为医生判断患者是否可以出院的参考数据。目前,检测放射性的仪器已经存在,具备全身扫描功能的仪器属于昂贵的医用设备,并且没有与人体图像结合的功能。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种用于检测目标对象身体各个部位的放射性强度分布的机器人,首先通过图像采集装置110采集目标对象的人体图像。然后通过放射性检测装置120采集目标对象的放射性信号分布信息。最后通过处理器130将采集的目标对象的图像信息和放射性信号分布信息相结合,得出目标对象身体各个部位的放射性强度分布图。从而通过本申请提供的机器人,价格合理,并且采用人体图像和放射性检测结果相结合的方式,得出人体的放射性强度分布图,可以更直观地显示人体各个部位的放射性分布数据。进而解决了现有技术中存在的具备全身扫描人体放射性强度信息的检测放射性设备价格昂贵,并且检测的结果没有与人体图像结合的功能,无法直观的显示人体各个部位的放射性强度信息的技术问题。
其中,参考图2和图3所示,图像采集装置110可以是彩色摄像机,放射性检测装置120可以是接收γ射线的传感器,原始数据为每秒接收脉冲数量,经过已知射线强度与计数之间的比值关系,计算出实际射线强度值(由预先设置在处理器130上的算法实现)。此外,处理器130可以是设置在机器人上的车载计算机。
可选地,参考图2所示,机器人头部100的与放射性检测装置120对应的位置处设置有开口,并且放射性检测装置120包括第一放射性传感器121、第二放射性传感器122以及第三放射性传感器123,其中第一放射性传感器121用于采集目标对象的左边肢体部位的第一放射性信号分布信息;第二放射性传感器122用于采集目标对象的中间肢体部位的第二放射性信号分布信息;以及第三放射性传感器123用于采集目标对象的右边肢体部位的第三放射性信号分布信息。放射性检测装置120前设置开口,以接收正前方射入射线为主。图像精度取决于传感器的分辨率,放射性检测装置120中最低可通过三个传感器分辨出人体左肢体、中部、右肢体放射性分布,但是不限于采用更多的传感器或者高分辨率的传感器,例如采用闪烁体+光电倍增管阵列或半导体放射性传感器阵列等。从而本申请通过设置三个水平放置的第一放射性传感器121、第二放射性传感器122以及第三放射性传感器123分别采集目标对象左肢体、中间肢体以及右肢体的放射性信号分布信息,进而实现了对目标对象进行全身放射性信号检测的技术效果。
此外,中间位置的第二放射性传感器121检测头部、颈部和胸部等人体中心位置的放射性强度值,左右位置的第一放射性传感器122和第二放射性传感器123分别检测上肢和人体躯干两侧位置的放射性强度值。
可选地,机器人还包括:与机器人头部100连接的机器人颈部,其中机器人颈部内设置有舵机机构310,并且机器人头部100内还安装有与舵机机构310连接的水平支架150,其中第一放射性传感器121、第二放射性传感器122以及第三放射性传感器123水平设置于水平支架150上。从而通过舵机机构310带动水平支架150的旋转,进而带动水平支架150上的放射性检测装置120对目标对象进行全身放射性强度检测。
可选地,舵机机构310包括水平旋转舵机311以及垂直旋转舵机312,并且舵机机构310用于带动放射性检测装置120旋转移动。水平支架150与水平旋转舵机311与垂直旋转舵机312连接,垂直旋转舵机312安装在机器人躯干上部。从而通过水平旋转舵机311和垂直旋转舵机312带动放射性检测装置120对目标对象的全身进行扫描,进而检测目标对象的全身放射性信号分布信息。
可选地,机器人还包括:设置于机器人的胸前的显示器400,显示器400与处理器200连接,用于从处理器200接收放射性强度分布图以及显示放射性强度分布图。从而图像显示器400可以直观的显示出目标对象各个身体部位的放射性强度分布信息。
此外,机器人用于核医学放射性治疗病人的全身放射性强度评估,作为医生判断患者是否可以出院的参考数据。机器人头部100安装在颈部的舵机机构310上,可上下旋转与左右旋转,前部安装图像采集装置110(彩色摄像头),用于人体影像的捕捉,内部安装三个(但不限三个)放射性传感器121、122、123,呈水平分布,安装在头部与颈部连接水平支架150上。水平支架150与水平旋转舵机311与垂直旋转舵机312连接,垂直旋转舵机312安装在机器人躯干上部。患者站在距离机器人1米处(距离可以根据需求自行设定),垂直旋转舵机312上下移动,带动放射性检测装置120对目标对象进行放射性强度检测。中间位置的第二放射性传感器122检测头部、颈部和胸部等人体中心位置的放射性强度值,左右位置的第一放射性传感器121和第三放射性传感器123分别检测上肢和人体躯干两侧位置的放射性强度值。
此外,机器人车载计算机(处理器130)获取图像信息与放射性信号分布信息后,对人体图像进行边缘检测,去除人体细节,以保护患者隐私,并对同步位置的放射性信号进行伪彩色处理,以低于国标强度为绿色,高于国标强度15%~30%,由绿色渐变为黄色,超过国标强度30%为橙色至红色,并把该伪彩色图像与人体轮廓图像合并显示,以标明人体各部位放射性强度分布。此外,可以根据需求对图像中的颜色进行自定义设置,上述只是举例说明一种放射性性强度分布图渲染情况。
此外,根据本申请的另一个方面,提供了一种确定目标对象放射性强度分布的方法,参考图4所示,该方法包括:
S402;从图像采集装置110获取目标对象的图像信息;
S404:从放射性检测装置120获取目标对象的放射性信号分布信息;以及
S406:根据图像信息以及放射性信号分布信息,确定目标对象的放射性强度分布图。
正如背景技术中所述的,进行核医学放射性治疗的病人出院之前需要进行放射性强度评估,作为医生判断患者是否可以出院的参考数据。目前,检测放射性的仪器已经存在,具备全身扫描功能的仪器属于昂贵的医用设备,并且没有与人体图像结合的功能。
有鉴于此本申请实施例提供了一种确定目标对象放射性强度分布的方法,其中,当进行了核医学放射性治疗病人可以出院的情况下,可以对该病人进行全身的放射性强度评估作为该病人是否可以出院的参考数据,首先处理器130从图像采集装置110获取目标对象的图像信息(S402)。其中图像采集装置110可以是彩色摄像机,用于采集目标对象的图像信息,例如彩色图像信息。
进一步地,处理器130从放射性检测装置120获取目标对象的放射性信号分布信息(S404)。其中放射性信号分布信息可以显示出人体部位的放射性强度信息,并且放射性检测装置120可以对目标对象进行全身扫描,得到目标对象全身的放射性信号分布信息。
进一步地,处理器130根据图像信息以及放射性信号分布信息,确定目标对象的放射性强度分布图(S406)。其中,处理器130获取图像信息与放射性信号分布信息后,对人体图像进行边缘检测(可以是常规的图像边缘检测算法),去除人体细节,以保护患者隐私,并对同步位置的放射性信号进行伪彩色处理,以低于国标强度为绿色,高于国标强度15%~30%,由绿色渐变为黄色,超过国标强度30%为橙色至红色,并把该伪彩色图像与人体轮廓图像合并显示,以标明人体各部位放射性强度分布。
从而通过上述方式,采用人体图像和放射性检测结果相结合的方式,得出人体的放射性强度分布图,可以更直观地显示人体各个部位的放射性分布数据。进而解决了现有技术中存在的具备全身扫描人体放射性强度信息的检测放射性设备,检测的结果没有与人体图像结合的功能,无法直观的显示人体各个部位的放射性强度信息的技术问题。
可选地,放射性检测装置120包括第一放射性传感器121、第二放射性传感器122以及第三放射性传感器123,并且从放射性检测装置120获取目标对象的放射性信号分布信息的操作,包括:从第一放射性传感器121获取目标对象的左边肢体部位的第一放射性信号分布信息;从第二放射性传感器122获取目标对象的中间肢体部位的第二放射性信号分布信息;以及从第三放射性传感器123获取目标对象的右边肢体部位的第三放射性信号分布信息。
具体地,参考图3所示,图像精度取决于传感器的分辨率,放射性检测装置中最低可通过三个传感器分辨出人体左肢体、中部、右肢体放射性分布,但是不限于采用更多的传感器或者高分辨率的传感器,例如采用闪烁体+光电倍增管阵列或半导体放射性传感器阵列等。中间位置的第二放射性传感器121检测头部、颈部和胸部等人体中心位置的放射性强度值,左右位置的第一放射性传感器122和第二放射性传感器123分别检测上肢和人体躯干两侧位置的放射性强度值。从而本申请通过设置三个水平放置的第一放射性传感器121、第二放射性传感器122以及第三放射性传感器123分别采集目标对象左肢体、中间肢体以及右肢体的放射性信号分布信息,达到了对目标对象进行全身部位放射性强度检测的技术效果。
可选地,根据图像信息以及放射性信号分布信息,确定目标对象的放射性强度分布图的操作,包括:根据图像信息、第一放射性信号分布信息、第二放射性信号分布信息以及第三放射性信号分布信息,确定目标对象的放射性强度分布图。
具体地,处理器130将图像信息以及第一放射性信号分布信息、第二放射性信号分布信息以及第三放射性信号分布信息相结合,就可以确定反映目标对象身体各个部位放射性强度的放射性强度分布图,从而不仅实现了目标对象全身放射性强度扫描,同时通过图像信息和放射性信号分布信息相结合的方式还可以直观的显示检测的结果。
可选地,根据图像信息以及放射性信号分布信息,确定目标对象的放射性强度分布图的操作,还包括:确定图像信息中的目标对象的头部位置;确定放射性检测装置120检测的目标对象部位以及扫描角度;根据头部位置、所检测的目标对象部位以及扫描角度,确定图像信息和放射性信号分布信息的位置对应关系;以及根据图像信息、放射性信号分布信息以及位置对应关系,确定放射性强度分布图。
具体地,处理器130首先可以确定图像信息中的目标对象的头部位置。然后处理器130确定放射性检测装置120检测的目标对象部位以及扫描角度。其中扫描角度为三个放射性传感器任意一次扫描的扫描角度,通过扫描角度可以计算出当前检测的目标对象的身体部位的高度信息。然后处理器130根据头部位置、所检测的目标对象部位以及扫描角度,确定图像信息和放射性信号分布信息的位置对应关系。计算出检测的目标对象身体部位的高度信息之后,根据图像信息中目标对象的头部位置就可以确定当前检测的身体部位在图像信息中的位置信息。最后处理器130根据图像信息、放射性信号分布信息以及位置对应关系,确定放射性强度分布图。从而通过上述方式,确定图像信息中目标对象的头部位置确定后,将当前扫描角度下检测的目标对象的身体部位的高度信息,与图像信息中身体部位的位置相对应,以此类推,就可以确定目标对象的放射性强度分布图。
例如,参考图5所示,头部位置在图像信息中的高度为H,当前扫描监测的部位高度为h,从而通过一定的比例(真实人体的高度和图像信息中人体的高度的比例)可以确定当前扫描的身体部位在图像信息中的位置,从而实现图像信息和放射性检测结果的结合。
可选地,根据头部位置、所检测的目标对象部位以及扫描角度,确定图像信息和放射性信号分布信息的位置对应关系的操作,包括:确定目标对象的第一高度信息;确定放射性检测装置120检测的目标对象部位的第二高度信息;以及根据第一高度信息以及第二高度信息,确定所检测的目标对象部位在图像信息中的位置信息。
具体地,参考图5所示,处理器130确定目标对象的第一高度信息H。然后确定放射性检测装置120检测的目标对象部位的第二高度信息h。最后处理器130根据第一高度信息H以及第二高度信息h,确定所检测的目标对象部位在图像信息中的位置信息。例如当第一放射性传感器121检测的身体部位的高度为h的情况下,就可以确定本次检测结果在图像信息中左肢体部位h高度位置,完成此时的检测部位的放射性强度信号和图像信息的结合。以此类推,其他时刻以及其他放射性传感器检测的身体部位的放射性强度信息也以同样的方式与图像信息相结合,从而完成目标对象全身的放射性信号的检测,得到目标对象全身的放射性强度分布图。
可选地,确定目标对象的第一高度信息的操作,包括:确定放射性检测装置120中线与地面之间的第一高度差;确定图像采集装置110中线和放射性检测装置120中线之间的第二高度差;确定图像采集装置110和目标对象之间的第三高度差;以及根据第一高度差、第二高度差以及第三高度差,确定目标对象的第一高度信息。
具体地,参考图5所示,第一高度差为h2,第二高度差为h1,第三高度差为h3,那么目标对象的第一高度信息H为:H=h1+h2+h3。其中第三高度差可以为正也可以为负。当目标对象高于图像采集装置110中线的情况下,第三高度差为正,当目标对象低于图像采集装置120中线的情况下,第三高度差为负。
可选地,确定放射性检测装置120检测的目标对象部位的第二高度信息的操作,包括:确定目标对象与放射性检测装置120之间的距离信息;确定放射性检测装置120的扫描角度;以及根据距离信息、扫描角度以及第一高度差,确定第二高度信息。
具体地,参考图5所示,距离信息为S,扫描角度为θ,第一高度差为h2。因此检测的目标对象身体部位的第二高度信息h为:h=h2-S*sinθ。从而通过上述计算方式可以得出放射性检测装置120当前扫描角度下目标对象身体部位的高度信息,从而根据该高度信息就可以在图像信息中找到扫描的身体部位对象的位置。以此类似,当扫描角度发生变化的情况下也可以通过上述的方式得到扫描的身体部位的高度信息,进而可以完成和图像信息的结合。
从而根据本申请实施例,提供了一种用于检测目标对象身体各个部位的放射性强度分布的机器人以及方法,首先通过图像采集装置110采集目标对象的人体图像。然后通过放射性检测装置120采集目标对象的放射性信号分布信息。最后通过处理器130将采集的目标对象的图像信息和放射性信号分布信息相结合,得出目标对象身体各个部位的放射性强度分布图。从而通过本申请提供的用于检测目标对象身体各个部位的放射性强度分布的机器人,价格合理,并且采用人体图像和放射性检测结果相结合的方式,得出人体各个部位的放射性强度分布图,可以更直观地显示人体各个部位的放射性分布数据。进而解决了现有技术中存在的具备全身扫描人体放射性强度信息的检测放射性设备价格昂贵,并且检测的结果没有与人体图像结合的功能,无法直观的显示人体各个部位的放射性强度信息的技术问题。
此外,图6A至图6C示出了本申请提供的机器人对人体进行放射性强度检测的结果示意图,参考图6A和图6C所示,通过机器人可以进行目标对象的全身放射性残留扫描,扫描结果显示为伪彩色辐射强度分布,并且可以得出目标对象身体内的放射性强度的总计量的评估以及个体强度衰减跟踪。
此外,参考图5所示,计算图像信息和放射性检测结果对应关系的计算方式如下:
1)传感器信号与人体的对应关系,需要得到当传感器接收人体头部数据时,传感器的角度Θ;然后根据传感器角度得到当前传感器接收人体高度部位的数据。其关系如下:h=h2-sinθ*S。
2)三个传感器通过机械装置可上下转动75~90°,通过步进角度与人体距离关系,可计算出当前信号与人体部位的对应关系;已知摄像头与传感器的高度数据h1、传感器高度h2、传感器与人距离s,可以计算出当前角度与传感器检测的人体部位高度h的关系:h=h2-sinθ*s。
摄像头110经过标定后,通过人脸识别确定人头部与摄像头中线的高度h3,可计算出人体高度H=h1+h2+h3;
传感器起始角度Θ对应人体头部,Θ=arcsin((H-h2)/s);三个传感器121、122、123由于采用固定同步角度旋转,因此水平方向的信号不需要拼接。但垂直方向采用机械旋转装置步进式扫描,因此垂直方向的数据是拼接而成的。
此外,可选地,参考图7A所示,机器人还包括:底盘210以及设置于底盘210上方用于收集放射性污染物的收集装置220,其中收集装置220设置有用于防止放射性污染物泄漏的防泄漏结构。
具体地,机器人用于清理放射性污染物。并且在机器人底盘210设置的用于收集放射性污染物的收集装置220中设置有用于防止收集的放射性污染物二次泄漏的防泄漏结构。从而当机器人将地面上的放射性污染物收集到收集装置220中的情况下,通过收集装置220中的防泄漏结构就可以达到避免放射性污染物的二次泄漏的技术效果,进而避免了给清理收集装置220的人员带来安全隐患。进而解决了现有技术中存在的现有的放射性清扫机器人由于其收集放射性污染物的收集装置并没有防止放射性物质泄漏的防泄漏装置,因此容易造成二次污染,给处理收集装置的人员带来安全隐患的技术问题。
可选地,参考图7A所示,收集装置220包括:用于收集放射性污染物的尘盒221、用于擦拭地面放射性污染物的清洁物品222以及用于放置清洁物品222的卷筒223,并且防泄漏结构包括:铅板,铅板设置于尘盒221的内壁,用于防止尘盒221内收集的放射性污染物的泄漏;以及铅皮,铅皮设置于卷筒223的内壁,用于防止清洁物品222上放射性污染物的泄漏。从而通过尘盒221收集放射性污染物,并且通过清洁物品222再次擦拭地面上的放射性污染物,进而达到全面清洁放射性污染物的技术效果。其中清洁物品222可以是擦布等用于擦拭地面的物品。并且在尘盒221的内壁上设置具有防止放射性污染物泄漏的铅板以及在卷筒223内壁设置有防止清洁物品222上的放射性污染物泄漏的铅皮,从而避免了收集的放射性污染物的二次泄漏,并且避免了给清理尘盒221以及卷筒223内清洁物品222的工作人员带来安全隐患的技术效果。
可选地,参考图7B所示,设置于底盘210下方用于探测放射性污染物的放射性检测装置230,并且放射性检测装置230包括:第一传感器231,用于检测机器人正前方的放射性污染物;以及第二传感器232,用于检测机器人下方的放射性污染物。其中第一传感器231以及第二传感器232可以是β射线检测传感器。从而通过放射性检测装置230可以探测到地面上放射性污染物的位置,进而可以对地面上定位到的放射性污染物进行自动清洁等处理操作。
可选地,参考图7A所示,机器人还包括:设置于底盘210上的驱动装置240,其中驱动装置240包括:驱动电机241,驱动电机241与底盘210连接,并且用于驱动底盘210移动;电机控制器242,电机控制器242与驱动电机241连接用于向驱动电机241发送驱动信号;以及编码器243,编码器243与电机控制器242连接,用于向电机控制器242提供闭环速度控制反馈信息,提高电机控制器242的控制精度。底盘210通过驱动电机241进行移动,进而带动放射性检测装置230移动,从而进行放射性污染物的检测。并且电机控制器242用于向驱动电机241发送控制信号,其中控制信号例如向前移动还是向后移动等操作信号(其中可以包括距离以及方位等移动信息)。此外,编码器243为电机控制器提供闭环速度控制反馈信号,提高控制精度。从而通过驱动装置240可以精准驱动机器人底盘210进行移动,进而达到放射性污染物的进准定位的技术效果。
可选地,参考图7A所示,机器人还包括:设置于底盘210上方与电机控制器242连接的导航***250,其中导航***250用于计算机器人移动的方向、速度以及移动时间,并生成相应的驱动信号发送至电机控制器242。从而导航***250根据车速、放射性检测装置230与吸尘口之间的距离,计算继续行走的时间以及方向等信息,然后生成相应的驱动信号发送至电机控制器242,从而驱动底盘210进行下一步的移动。通过导航***250可以控制机器人的进一步移动,从而可以将吸尘口对准放射性污染物,进行放射性污染物的收集。
可选地,参考图7A所示,收集装置220还包括:清洁物品压杆224,清洁物品压杆224设置于清洁物品222和卷筒223之间,并且清洁物品压杆224用于下压清洁物品222至地面擦拭地面的放射性污染物以及回收清洁物品222至卷筒223内;以及清洁电机225,清洁电机225与清洁物品压杆224连接,用于控制清洁物品压杆224的下压以及抬升。其中清洁电机225与导航***250连接,用于接收导航***250的启动或者关闭的控制信号。清洁电机225用于控制清洁物品压杆224的启动。当机器人停止后启动清洁物品压杆224下压,将清洁物品222下压到地面上进行放射性污染物的擦拭,擦拭结束后,启动清洁物品压杆224上抬,从而带动清洁物品222卷到带有铅皮的卷筒223中。通过上述所述的清洁电机225和清洁物品压杆224完成地面上放射性污染物的擦拭以及清洁物品222的收集。
可选地,参考图7B所示,机器人还包括:设置于底盘210上的吸尘装置260,其中吸尘装置260包括:吸尘口261,吸尘口261与尘盒221连接,用于将放射性污染物收集至尘盒221中;以及吸尘电机262,吸尘电机262与吸尘口261连接,吸尘电机262用于将地面的放射性污染物从吸尘口261收集至尘盒221内。其中吸尘电机262与导航***250连接,用于接收导航***250的启动或者关闭的控制信号。当机器人停止在地面上有放射性污染物的位置后,启动吸尘电机262将放射性污染物从吸尘口261吸入到尘盒221中进行收集。从而通过吸尘电机262、吸尘口261以及尘盒221的配合使用自动完成放射性污染物的收集操作。
可选地,参考图7B所示,第一传感器231和第二传感器232之间的夹角为30~75°。从而通过上述夹角设置,第一传感器231可以探测机器人正前方射线,并且第二传感器232可以探测机器人下方射线。其中第一传感器231和第二传感器232之间的夹角为45°最佳。
可选地,参考图7A所示,机器人还包括:与底盘210连接的电源270,其中电源270用于为底盘210提供电能。从而通过电源270为底盘210提供电能,其中电源270可以是电池。
可选地,参考图7A所示,机器人还包括:万向轮280,设置于底盘210下方,用于为底盘210提供支撑力。万向轮280为底盘210提供支撑,避免底盘210的重心不稳。
从而通过本实施例提供的机器人,通过第一传感器231和第二传感器232之间的配合使用精准检测地面的放射性污染物。并且在机器人底盘100设置的用于收集放射性污染物的收集装置220中设置有用于防止收集的放射性污染物二次泄漏的防泄漏结构。从而当机器人将地面上的放射性污染物收集到收集装置220中的情况下,通过收集装置220中的防泄漏结构就可以达到避免放射性污染物的二次泄漏的技术效果,进而避免了给清理收集装置220的人员带来安全隐患。进而解决了现有技术中存在的现有的放射性清扫机器人由于其收集放射性污染物的收集装置并没有防止放射性物质泄漏的防泄漏装置,因此容易造成二次污染,给处理收集装置的人员带来安全隐患的技术问题。
此外,放射性检测装置230具有两个β射线检测第一传感器231和第二传感器232,呈30~75°夹角,第一传感器231探测正前方射线,第二传感器232探测下方射线。当底盘210在驱动电机241驱动运动过程中,第一传感器231探测到前方有核污染物,则开始慢慢左右调整,直到第一传感器231信号最强;然后直线向前行驶,在行驶过程中,重复上述步骤。直到第二传感器232探测到信号,然后进行减速慢行,直到第二传感器232信号从最大开始减小,然后通过导航***250(例如车载导航***装置)根据车速、传感器与吸尘口261之间的距离,计算继续行走的时间,向电机控制器242发送驱动信号,到达目标点后,向电机控制器242发送停车信号,然后启动吸尘电机262,吸取污染物到包裹铅板的尘盒221。编码器243为电机控制器242提供闭环速度控制反馈信号,提高控制精度。万向轮280为底盘210提供支撑,避免重心不稳。电池270为底盘提供电能。吸取完成后,导航***250根据吸尘口与清洁物品(222)(例如擦布)中心距离,驱动机器人行走该距离后停车,启动清洁物品压杆224下压,直到压到地面停止,然后机器人沿自身中心左右慢慢旋转10~30度,达到擦地目的。擦地后,清洁物品压杆224抬升,卷布电机启动225,旋转污染清洁物品222卷到带有铅皮的卷筒223中。
本申请的自动检测和清洁核污染物的底盘装置,通过放射性传感器与底盘的运动配合,完成核污染物的定位,并通过吸尘与擦洗方式将污染物进行清除,被清除的核污染物包裹在能够屏蔽放射性的铅盒中,达到防止二次污染的效果。解决人工清扫健康隐患和普通扫地机的二次污染问题。
本发明采用单点检测放射性的仪器,通过步进式机械扫描装置,获取人体全身放射性分布数据,并采用摄像头的人脸识别功能,确定人体头部位置,结合扫描角度与人体部位的对应关系,使得放射性分布伪彩图像与人体轮廓图像对齐,直观显示人体各部位的放射性分布数据。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在本公开的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种机器人,其特征在于,包括:设置于机器人头部(100)前侧的图像采集装置(110)、设置于所述机器人头部(100)前侧的放射性检测装置(120)以及处理器(200),其中
所述图像采集装置(110)用于采集目标对象的图像信息;
所述放射性检测装置(120)用于采集所述目标对象的放射性信号分布信息;以及
所述处理器(200)与所述图像采集装置(110)和所述放射性检测装置(120)连接,用于接收所述图像信息以及放射性信号分布信息,并根据所述图像信息以及所述放射性信号分布信息生成与所述目标对象对应的放射性强度分布图。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述机器人头部(100)的与所述放射性检测装置(120)对应的位置处设置有开口,并且所述放射性检测装置(120)包括第一放射性传感器(121)、第二放射性传感器(122)以及第三放射性传感器(123),其中
所述第一放射性传感器(121)用于采集所述目标对象的左边肢体部位的第一放射性信号分布信息;
所述第二放射性传感器(122)用于采集所述目标对象的中间肢体部位的第二放射性信号分布信息;以及
所述第三放射性传感器(123)用于采集所述目标对象的右边肢体部位的第三放射性信号分布信息。
3.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,还包括:与所述机器人头部(100)连接的机器人颈部,其中所述机器人颈部内设置有舵机机构(310),并且
所述机器人头部(100)内还安装有与所述舵机机构(310)连接的水平支架(150),其中所述第一放射性传感器(121)、所述第二放射性传感器(122)以及所述第三放射性传感器(123)水平设置于所述水平支架(150)上。
4.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,所述舵机机构(310)包括水平旋转舵机(311)以及垂直旋转舵机(312),并且
所述舵机机构(310)用于带动所述放射性检测装置(120)旋转移动。
5.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,还包括:设置于所述机器人的胸前的显示器(400),所述显示器(400)与所述处理器(200)连接,用于从所述处理器(200)接收所述放射性强度分布图以及显示所述放射性强度分布图。
6.一种确定目标对象放射性强度分布的方法,其特征在于,包括:
从图像采集装置(110)获取所述目标对象的图像信息;
从放射性检测装置(120)获取所述目标对象的放射性信号分布信息;以及
根据所述图像信息以及所述放射性信号分布信息,确定所述目标对象的放射性强度分布图。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述放射性检测装置(120)包括第一放射性传感器(121)、第二放射性传感器(122)以及第三放射性传感器(123),并且
从放射性检测装置(120)获取所述目标对象的放射性信号分布信息的操作,包括:
从所述第一放射性传感器(121)获取所述目标对象的左边肢体部位的第一放射性信号分布信息;
从所述第二放射性传感器(122)获取所述目标对象的中间肢体部位的第二放射性信号分布信息;以及
从所述第三放射性传感器(123)获取所述目标对象的右边肢体部位的第三放射性信号分布信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,根据所述图像信息以及所述放射性信号分布信息,确定所述目标对象的放射性强度分布图的操作,包括:
根据所述图像信息、所述第一放射性信号分布信息、所述第二放射性信号分布信息以及所述第三放射性信号分布信息,确定所述目标对象的放射性强度分布图。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述图像信息以及所述放射性信号分布信息,确定所述目标对象的放射性强度分布图的操作,还包括:
确定所述图像信息中的所述目标对象的头部位置;
确定所述放射性检测装置(120)检测的目标对象部位以及扫描角度;
根据所述头部位置、所检测的目标对象部位以及所述扫描角度,确定所述图像信息和所述放射性信号分布信息的位置对应关系;以及
根据所述图像信息、所述放射性信号分布信息以及所述位置对应关系,确定所述放射性强度分布图。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据所述头部位置、所检测的目标对象部位以及所述扫描角度,确定所述图像信息和所述放射性信号分布信息的位置对应关系的操作,包括:
确定所述目标对象的第一高度信息;
确定所述放射性检测装置(120)检测的所述目标对象部位的第二高度信息;以及
根据所述第一高度信息以及所述第二高度信息,确定所检测的目标对象部位在所述图像信息中的位置信息。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010924149 | 2020-09-04 | ||
CN2020109241494 | 2020-09-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112426127A true CN112426127A (zh) | 2021-03-02 |
CN112426127B CN112426127B (zh) | 2023-05-09 |
Family
ID=74696189
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011165419.4A Active CN112426127B (zh) | 2020-09-04 | 2020-10-27 | 机器人以及确定目标对象放射性强度分布的方法 |
CN202022419196.1U Active CN214157215U (zh) | 2020-09-04 | 2020-10-27 | 机器人 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202022419196.1U Active CN214157215U (zh) | 2020-09-04 | 2020-10-27 | 机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (2) | CN112426127B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06102354A (ja) * | 1992-09-22 | 1994-04-15 | Ngk Insulators Ltd | 放射線強度の表示装置 |
JP2006025960A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Aloka Co Ltd | 医療診断システム |
CN204446969U (zh) * | 2014-12-22 | 2015-07-08 | 天津大学 | 立式辅助微创放疗手术机器人装置 |
CN105487099A (zh) * | 2014-09-16 | 2016-04-13 | 深圳市贝斯达医疗股份有限公司 | 一种放射性光电探测器及其探测方法 |
CN105797284A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-07-27 | 张宏涛 | 一种放射性粒子放射剂量验证方法及*** |
CN105866819A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-08-17 | 浙江省辐射环境监测站 | 一种放射性监测设备 |
CN106714905A (zh) * | 2016-08-01 | 2017-05-24 | 深圳市奥沃医学新技术发展有限公司 | 一种放射治疗设备以及射束成像方法 |
CN107356953A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-17 | 清华大学 | 放射性物质成像监控装置 |
CN207216034U (zh) * | 2017-09-13 | 2018-04-10 | 北京高能新技术有限公司 | 移动式核辐射成像*** |
US20190167213A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-06 | General Electric Company | Systems and methods for imaging with improved dosages |
-
2020
- 2020-10-27 CN CN202011165419.4A patent/CN112426127B/zh active Active
- 2020-10-27 CN CN202022419196.1U patent/CN214157215U/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06102354A (ja) * | 1992-09-22 | 1994-04-15 | Ngk Insulators Ltd | 放射線強度の表示装置 |
JP2006025960A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Aloka Co Ltd | 医療診断システム |
CN105487099A (zh) * | 2014-09-16 | 2016-04-13 | 深圳市贝斯达医疗股份有限公司 | 一种放射性光电探测器及其探测方法 |
CN204446969U (zh) * | 2014-12-22 | 2015-07-08 | 天津大学 | 立式辅助微创放疗手术机器人装置 |
CN105797284A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-07-27 | 张宏涛 | 一种放射性粒子放射剂量验证方法及*** |
CN105866819A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-08-17 | 浙江省辐射环境监测站 | 一种放射性监测设备 |
CN106714905A (zh) * | 2016-08-01 | 2017-05-24 | 深圳市奥沃医学新技术发展有限公司 | 一种放射治疗设备以及射束成像方法 |
CN107356953A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-17 | 清华大学 | 放射性物质成像监控装置 |
CN207216034U (zh) * | 2017-09-13 | 2018-04-10 | 北京高能新技术有限公司 | 移动式核辐射成像*** |
US20190167213A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-06 | General Electric Company | Systems and methods for imaging with improved dosages |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN214157215U (zh) | 2021-09-10 |
CN112426127B (zh) | 2023-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4458936B2 (ja) | ディジタル検出器での多数枚画像取得の方法及び装置 | |
CN102232836B (zh) | 移动图像采集中自动辅助受检者的定位的***和方法 | |
US20120136196A1 (en) | Mobile imaging unit with environmental containment | |
CN104039228B (zh) | 用于产生x射线图像的装置、***和方法 | |
US9101316B2 (en) | Portable radiation detector and system | |
US4935949A (en) | Gantry for computerized tomography | |
CN108095748A (zh) | X射线dr机器人***及其检测方法 | |
US20100296632A1 (en) | System and method to automatically assist mobile image acquisition | |
EP2502562B1 (en) | Mobile X-ray apparatus provided with an anticollision device | |
CN106725556B (zh) | X光机、x光机旋转中心调整方法及装置 | |
CN106175810A (zh) | 一种成像装置及方法、pet/ct成像装置 | |
EP2684522A1 (en) | X-ray imaging apparatus, remote controller for X-ray imaging apparatus, and control method for X-ray imaging apparatus | |
US10765388B2 (en) | Radiation-irradiation device comprising a first arm, a second arm, and main body surface regulating a rotational movement of the second arm | |
EP3851050A1 (de) | Mobile platform | |
CN108153306A (zh) | 一种机器人***自主道路无损检测方法 | |
CN112426127B (zh) | 机器人以及确定目标对象放射性强度分布的方法 | |
CN111184525A (zh) | 数字x射线成像设备 | |
CN208725742U (zh) | 智能型射线摄影装置 | |
CN212066720U (zh) | 数字x射线成像设备 | |
JP2001013089A (ja) | X線断層撮像装置 | |
CN113613563A (zh) | 用于移动放射摄影部署的***和方法 | |
CN206192922U (zh) | 探测装置 | |
CN208640735U (zh) | X射线dr机器人*** | |
KR20140009915A (ko) | 엑스선 촬영 장치, 원격 제어 장치 및 엑스선 촬영 장치 제어 방법 | |
CN110090033A (zh) | 智能型射线摄影装置及控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |