Messverfahren zur 3D-Patientenlagebestimmung mit CCD-Kameras basierend auf Laserebenen

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde ein dreidimensionales Messverfahren für die Patientenpositonierung bei der Strahlentherapie entwickelt. Das Verfahren basiert auf der Beobachtung des Laser-Postionionierungskreuzes mit einer CCD-Kamera. Durch Triangulation wird hierbei die exakte Position der beiden Laserlinien im dreidimensionalen Raum berechnet. Man erhält so zwei senkrecht zueinander stehende, gekrümmte Linien im Raum, die die 3D-Kontur des Patienten an den Stellen der Laserlinien wiedergibt. Das entwickelte Messverfahren zeichnet sich durch eine hohe Messgenauigkeit sowie eine kurze Ansprechzeit auf Patientenbewegungen aus. Ferner wurde das Grundprinzip eines zweidimensionalen Messverfahrens beschrieben, welches durch alleinige Distanzmessung von Positionierungskreuz und Hautmarkierung im Kamerabild die Lageänderung des Patienten bestimmen soll. Als weiterführende Arbeit sollte man die Einsetzbarkeit des entwickelten Messverfahrens für die Patientenpositionierung näher untersuchen. Es sollte hierbei nach Verfahren für die Distanzbestimmung zwischen den berechneten dreidimensionalen Linien von aufeinanderfolgenden Kamerabildern gesucht werden. Dies sollte dann eine Beurteilung der Patienten-Bewegungen zwischen den einzelnen Kamerabildern erlauben. Wie im letzten Kapitel erwähnt, haben starke Helligkeitsunterschiede des Hintergrunds starke Auswirkungen bei der Positionsbestimmung der Laserpixel. Für eine Weiterentwicklung des Messverfahrens wäre es deshalb denkbar, bei der Positionsbestimmung den Hintergrund des Lasers zu rekonstruieren. Dies könnte entweder durch Zuhilfenahme angrenzender Hintergrundpixel oder durch Filterung der Laserlinien aus dem Kamerabild geschehen. Durch Berücksichtigung der Hintergrunds könnte man den Messfehler an diesen Stellen reduzieren. Weiterhin steht noch eine Implementierung des chamfering-Algorithmus (siehe Abschnitt 5.2) für die Positionsbestimmung der Hautmarkierungen aus.