[發(fā)明專利]一種用于X線成像裝置的空間測量定位系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110247476.1
• 申請日: 2011-08-24
• 公開（公告）號: CN102322799A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 徐川;付威威;王鄴
• 申請（專利權）人: 蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

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技術領域

本發(fā)明涉及一種空間測量定位系統(tǒng)，具體涉及一種用于X線成像裝置的空間測量定位系統(tǒng)。

背景技術

X線成像技術作為現(xiàn)代醫(yī)學的一項重要標志，已經(jīng)在臨床上得到了廣泛應用。從最初的X光機發(fā)展出了數(shù)字X線成像系統(tǒng)（DR）、X線斷層成像系統(tǒng)（CT）以及血管造影系統(tǒng)（DSA）等等幾大分支的影像設備。作為高端的醫(yī)療設備，提高影像質量一直是工程師和醫(yī)生不斷追求的目標，尤其是三維重建技術的不斷發(fā)展，使得醫(yī)生能夠更加直觀的看到患者病灶部位的空間分布，彌補普通二維圖像的缺陷。對于三維重建來說，每一幅圖像準確的角度信息對于重建結果影響非常大，也是工程師們著力解決的關鍵技術。

一般來說，在機械系統(tǒng)方面，通過優(yōu)化傳動鏈、提高軸承及軸的回轉精度、減小渦輪箱間隙影響等方法都可以在一定程度上幫助我們獲得準確的機械回轉精度，然后再通過電子學上的精密傳感器部件，高精度的采集位置信息，可以使得我們最大程度上采集到準確的位置信息。但是，因為系統(tǒng)誤差本身主要由機械系統(tǒng)工作方式造成的，或者說是由它的本質所決定的，所以不脫離這個系統(tǒng)而單純的改進，首先依舊無法避免系統(tǒng)本身的誤差；其次，一味提高機械精度一方面造成加工困難，另一方面使制造成本急劇增加。

發(fā)明內容

為了消除機械結構引入的誤差影響，同時又考慮到降低制作成本，本發(fā)明的目的在于提供一種用于X線成像裝置的空間測量定位系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能獲取到準確的角度位置信息。

為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明采用兩臺攝像機模擬人類雙眼處理景物的方式，從兩個視點觀察同一靶標，獲得不同視角下的一對圖形，然后通過左右圖像間的匹配點，恢復出場景中目標物的三維位置信息，從而實現(xiàn)空間測量定位。通過采集一系列靶標的三維位置，可以計算出相對于某已知坐標系準確的旋轉角度值。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明利用光學系統(tǒng)獨立的測量機械系統(tǒng)空間位置信息，擺脫了原有系統(tǒng)自帶的誤差，提高了測量準確度和測量精度，巧妙的解決了單純提高機械系統(tǒng)精度所造成的技術瓶頸。可擴展應用于手術器械跟蹤定位，輔助外科醫(yī)生完成高難度的手術。

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發(fā)明。

實施例1：

參見圖1所示，一種用于X線成像裝置的空間測量定位系統(tǒng)，包括光學處理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述光學處理系統(tǒng)包括第一攝像機4、第二攝像機5及配套的第一光學鏡頭6、第二光學鏡頭7和用于固定所述第一、第二攝像機4,5相對位置的定位架，所述第一光學鏡頭6安裝在所述第一攝像機4上，所述第二光學鏡頭7安裝在所述第二攝像機5上，所述的第一、第二攝像機4,5分別通過定位架確定兩攝像機之間的透視中心距離1、第一攝像機的光軸與兩攝像機透視中心連線的夾角2及第二攝像機的光軸與兩攝像機透視中心連線的夾角3；所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括一安裝有算法軟件的圖像處理計算機9和一圖像采集卡8；所述的第一、第二攝像機4,5拍攝的圖像分別通過所述圖像采集卡8采集后傳輸?shù)剿龅陌惭b有算法軟件的圖像處理計算機9中進行處理。

優(yōu)選的，所述圖像采集卡8為一兩通道的采集卡，所述的兩個通道分別連接第一攝像機4和第二攝像機5。

優(yōu)選的，所述圖像采集卡8為兩塊單通道的采集卡，所述的兩塊單通道的采集卡分別連接所述第一攝像機4和第二攝像機5。

實施例2：

一種用于X線成像裝置的空間測量定位方法，其特征在于，包括以下處理步驟：

步驟1）第一、第二攝像機同時獲取三維空間中一物體P的圖像；

步驟2）通過圖像采集卡將通過第一、第二攝像機采集的圖像傳輸?shù)桨惭b有算法軟件的圖像處理計算機中進行處理，計算出物體P的三維坐標；

步驟3）在第一次進行三維重建前，首先對第一、第二攝像機進行標定，確定兩攝像機的內部參數(shù)以及兩攝像機間精確的位置關系