[發明專利]一種虛擬標記點過濾方法及系統

有效

• 申請號: 201811360233.7
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109410277B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 鄧小武;蔡博凡;藍培欽;康德華;彭應林;王彬
• 申請（專利權）人: 廣州科萊瑞迪醫療器材股份有限公司
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06T7/30;G06T7/20;A61B90/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋靜娜

本發明公開了一種虛擬標記點過濾方法及系統，該方法包括如下步驟：步驟S1，獲取跟蹤物上的k個真實標記點的坐標，任意選擇一個真實標記點，計算其與其它標記點之間的距離，獲得k?1個數值；步驟S2，利用標記點跟蹤裝置追蹤跟蹤物上的標記點，獲取標記點跟蹤裝置獲得的m個跟蹤標記點的數據，獲取m個跟蹤標記點的坐標；步驟S3，依次計算每個跟蹤標記點跟其余跟蹤標記點之間的距離，m個跟蹤標記點得到m組距離，每組距離有m?1個數值；步驟S4，遍歷m個跟蹤標記點的m組距離，依次將m?1個數值與步驟S1中獲得的k?1個數值進行匹配，根據匹配結果實現虛擬標記點過濾，本發明可實現過濾共面標記點產生的虛擬標記點的目的。

技術領域

本發明涉及位置精準測量技術領域，特別是涉及一種虛擬標記點過濾方法 及系統。

背景技術

目前，雙目視覺攝像機已廣泛應用于應用研究，例如用于進行圖像引導過 程的外科手術，例如神經外科，骨科或放射治療。

圖1所示，雙目視覺攝像機主要的系統組件是位置傳感器(Position Sensor) 和照明器(illuminators)，從它的照明器(illuminators)發射出紅外光(IR light)， 并被標記點反射回位置傳感器，進而測量出標記點的3D空間位置和變換信息。

雙目視覺攝像機在其位置傳感器(Position Sensor)建立了一個坐標系，原 點及坐標軸如圖2所示。這個坐標系是NDI公司定義好的，而且不允許修改。 在進行光學測量時以該坐標系為原點，計算出測量范圍內標記點的空間位置。

為了確定標記點的位置，假設位置傳感器從每個傳感器上發出虛擬線到標 記點的圖像測量中心，如圖3所示，兩條虛擬線交叉的點，即是標記點的位置。 系統通過計算交叉線之間的距離，如果距離小于預定義的限制值，則認為這個 點可能是標記點。否則，將這個點舍棄，這個距離稱為線距離(line separation)。

在特殊情況下，如果同一平面上存在兩個及兩個標記點，那么從傳感器發 射出的虛擬線交叉的地方不止一處，而且剛好線距離在預定義的限制值內，這 樣就會出現識別出來的標記點多于真實存在的標記點，這里稱多識別出來的標 記點為虛擬標記點(phantommarkers)，如圖4所示。共面的標記點越多，虛 擬標記點也隨之越多。假設有n個共面的標記點，那么最多會產生n*(n-1)個 虛擬標記點。虛擬標記點是指由于真實的標記點共面排列，用數學運算得到的 多個解。

也就是說，目前雙目視覺攝像機在識別共面標記點時，由于自身測量技術 及計算方法的缺陷，會導致識別到的標記點多于實際存在的標記點，即出現虛 擬標記點，目前技術中，系統依靠自身算法，無法判斷哪些標記點是真實的， 哪些是虛擬的。因此，實有必要提出一種技術手段，以實現虛擬標記點過濾， 解決上述問題。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種虛擬標記點 過濾方法及系統，以實現過濾共面標記點產生的虛擬標記點的目的。

為達上述目的，本發明提出一種虛擬標記點過濾方法，包括如下步驟：

步驟S1，獲取跟蹤物上的k個真實標記點的坐標，任意選擇一個真實標記 點，計算其與其它標記點之間的距離，獲得k-1個數值；

步驟S2，利用標記點跟蹤裝置追蹤跟蹤物上的標記點，獲取標記點跟蹤裝 置獲得的m個跟蹤標記點的數據，獲取m個跟蹤標記點的坐標；

步驟S3，依次計算每個跟蹤標記點跟其余跟蹤標記點之間的距離，m個跟 蹤標記點得到m組距離，每組距離有m-1個數值；

步驟S4，遍歷m個跟蹤標記點的m組距離，依次將m-1個數值與步驟S1 中獲得的k-1個數值進行匹配，根據匹配結果實現虛擬標記點過濾。