[實用新型]骨科手術定位系統

有效

• 申請號: 201520648728.5
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN204863476U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 孫東輝;石訓軍;黃偉;梁錫杰
• 申請（專利權）人: 深圳市鑫君特智能醫療器械有限公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00;A61B17/56
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果;溫潔

技術領域

本實用新型涉及醫用設備，尤其涉及一種骨科手術定位系統。

背景技術

目前通過攝像機視覺進行坐標標定的方法，都是基于立體成像技術而來的，均使用兩個攝像機進行拍攝標志點來達到的。但存在其它影像的干擾，算法復雜的問題，同時，由于標志點的坐標位置比較近，通過標志點來推算角度信息，其精度較差。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種影像干擾小、定位精度高的骨科手術定位系統。

為實現上述目的的技術方案：

本實用新型提供一種骨科手術定位系統，主要由視覺定位系統與位姿測量系統組成，

所述視覺定位系統包括：

三組紅外發射標識、四臺紅外高清攝像機，通過測量紅外發射器在四個紅外攝像機上的成像位置，可以計算出紅外發射器的在手術室內的坐標位置；

C型臂、手術床、骨科手術機器人；

控制終端，與紅外高清攝像機、C型臂、骨科手術機器人網絡通信連接，并向其發送指令；

所述位姿測量系統：

主要由電子羅盤和傾角傳感器組成，在C型臂、骨科手術機器人的上面均裝載有該位姿測量系統；

所述三組紅外發射標識分別置于C型臂、手術床、骨科手術機器人上；

所述紅外高清攝像機由不帶過濾紅外鏡頭的CCD高清攝像機和外加只能通過紅外光的濾鏡組成。

較佳地，所述紅外發射標識由紅外發射標識由紅外發向射管、電源、控制電路組成，紅外發射標識在控制電路的作用下，發出閃爍的低頻紅外光，通過控制紅外發射標識的閃爍頻率和紅外高清攝像機的成像間隔，可以得到一幅帶紅外發光標識的圖片和一幅不帶紅外發光標識的圖片，比較兩幅不同的圖片，找到紅外發射標識所在的標識點。

采用上述方案，本實用新型通過多個紅外攝像機組成的視覺定位系統，可以提高系統的測量精度；配合紅外發射定位標識，可以簡化系統軟件的計算，減少環境影響，提高測量的正確率和測試速度；通過位姿測量系統與視覺定位系統相結合，可以大大提高系統的定位精度，使得定位精度能夠滿足骨科手術的要求；通過該定位系統，可以把整個系統中的C型臂、骨科機器人、手術病人的坐標進行標定，把手術病人、C型臂和機器人統一在一個坐標系中，從而指引骨科機器人到達正確的手術位置。

附圖說明

圖1、本實用新型的視覺定位系統組成示意圖；

圖2、本實用新型的電路控制原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對實用新型進行詳細說明。

請參閱圖1與圖2，本實用新型提供一種骨科手術定位系統，主要由視覺定位系統與位姿測量系統組成，所述視覺定位系統包括：三組紅外發射標識101、四臺紅外高清攝像機102、C型臂103、骨科手術機器人104、手術床105以及控制終端106。所述三組紅外發射標識101分別置于C型臂103、骨科手術機器人104、手術床105上。通過測量紅外發射標識101在四個紅外攝高清像機102上的成像位置，可以計算出紅外發射標識101的在手術室內的坐標位置。

所述控制終端106分別與紅外高清攝像機102、C型臂103、骨科手術機器人104網絡通信連接，并向其發送指令。

所述位姿測量系統主要由電子羅盤和傾角傳感器組成，在C型臂103、骨科手術機器人104的上面均裝載有該位姿測量系統。

所述紅外高清攝像機102由不帶過濾紅外鏡頭的CCD高清攝像機和外加只能通過紅外光的濾鏡組成。本實用新型中，四個紅外高清攝像機102安裝在手術室頂部，用于采集安裝在C型臂103、骨科機器人104、手術床105上的紅外發射標識101發出的信號，通過測量紅外發射標識101在四個紅外高清攝像機102上的成像位置，可以計算出紅外發射標識101的在手術室內的坐標位置。

本實用新型中，視覺定位系統通過紅外高清攝像機102與紅外發射標識101配合，可以最大限度地濾除背景噪聲圖像，使得標志圖形更加突出和明顯，從而可以簡化圖形識別算法。同時，通過讓紅外發射標識101發出斷續的紅外光，使得紅外發射標識101在紅外攝高清像機102上的兩幅成像圖片中出現明顯的區別，這樣可以通過簡單的運算就可以把紅外發射標識101從圖像中標定出來。