[發明專利]柔性手術器械跟蹤方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201711364739.0
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108113750B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 熊璟;甘志堅;夏澤洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 深圳智趣知識產權代理事務所(普通合伙) 44486
• 代理人: 邵萌

1.一種柔性手術器械跟蹤裝置，其特征在于，所述裝置包括：

邊緣檢測單元，用于獲取攝像頭采集的當前時刻的手術圖像，根據所述當前時刻的手術圖像檢測手術視野邊緣的局部跟蹤區域是否存在柔性手術器械；

區域設置單元，用于當所述手術視野邊緣的局部跟蹤區域存在所述柔性手術器械時，將所述柔性手術器械末端所在的局部跟蹤區域設置為當前局部跟蹤區域；

軌跡輸出單元，用于獲取所述攝像頭采集的下一時刻的手術圖像，在所述下一時刻的手術圖像中檢測所述柔性手術器械末端在所述當前局部跟蹤區域內的當前位置，根據所述當前位置，獲取所述柔性手術器械的移動軌跡并輸出；

區域拓展單元，用于判斷所述當前位置是否位于所述當前局部跟蹤區域的邊緣，是則根據所述當前位置在所述手術視野中拓展下一局部跟蹤區域，將所述下一局部跟蹤區域設置為所述當前局部跟蹤區域；以及

跟蹤結束單元，用于判斷所述當前位置是否到達所述手術視野中的預設位置，是則結束對所述柔性手術器械的跟蹤，否則由所述軌跡輸出單元執行獲取所述攝像頭采集的下一時刻的手術圖像的操作；

所述邊緣檢測單元包括：

圖像處理單元，用于將所述手術視野劃分為多個局部跟蹤區域，對位于所述手術視野邊緣的局部跟蹤區域對應的圖像塊進行灰度化處理和二值化；以及

圖像檢測單元，用于檢測所述二值化后的圖像塊中是否存在所述柔性手術器械的移動軌跡，以確定所述手術視野邊緣的局部跟蹤區域是否存在所述柔性手術器械。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述區域拓展單元包括：

第一拓展單元，用于以所述當前位置為所述下一局部跟蹤區域邊緣的中點，在所述手術視野中拓展與所述當前局部跟蹤區域形狀大小一致的所述下一局部跟蹤區域。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述區域拓展單元還包括：

切線確定單元，用于當所述當前位置位于所述當前局部跟蹤區域兩邊緣的交點處時，確定所述柔性手術器械的移動軌跡在所述交點處的切線；

角度比較單元，計算所述切線分別與所述當前局部跟蹤區域兩邊緣的夾角，獲得與所述切線夾角最小的邊緣；以及

第二拓展單元，用于以所述當前位置為所述下一局部跟蹤區域邊緣的中點，以與所述切線夾角最小的邊緣為所述下一局部跟蹤區域邊緣所在位置，在所述手術視野中拓展與所述當前局部跟蹤區域形狀大小一致的所述下一局部跟蹤區域。

4.一種醫學設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述醫學設備還包括如權利要求1-3任一項所述的柔性手術器械跟蹤裝置。