[發明專利]一種校正方法和裝置

有效

• 申請號: 201910442014.1
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110251209B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 李卓;崔梟
• 申請（專利權）人: 北京貝麥克斯科技有限公司
• 主分類號: A61B17/34
• 分類號: A61B17/34;A61B34/00;A61B34/30
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王康;栗若木

本申請公開了一種校正方法和裝置。所述方法包括：獲取機械臂坐標系與追蹤設備坐標系的空間變換關系；獲取在追蹤設備坐標系下的手術器械的預定的目標空間位置，其中，機械臂和手術器械之間通過機械臂法蘭環相互連接；根據機械臂坐標系與追蹤設備坐標系的空間變換關系和手術器械的預定的目標空間位置，計算出當手術器械位于目標空間位置時，機械臂法蘭環坐標系與機械臂坐標系之間的目標空間變換關系；根據機械臂法蘭環坐標系與機械臂坐標系之間的目標空間變換關系，確定機械臂坐標系下的機械臂法蘭環的位置參數，從而將手術器械移動到目標空間位置。通過本發明的技術方案可提高機械臂校正的精度。

技術領域

本申請涉及信息處理領域，尤指一種校正方法和裝置。

背景技術

當前人工穿刺手術精度低導致了手術風險高、并發癥多。為了提高此類穿刺手術的成功率，機械臂輔助下針技術現在已經廣泛應用。在執行這些手術時，手術器械(例如：手術針)要刺穿皮膚直達病變區域，將手術器械準確的放置在目標位置是手術成功的關鍵。現有技術中，使用其他外部測量設備，比如追蹤設備，通過追蹤設備和標記物，來準確測量手術器械的位置。由于追蹤設備的引入，校正系統中包括機械臂、追蹤設備和手術器械等多個設備，由于機械臂內參數等相關影響因素，目前大多數的校正方法存在精度低等問題，因此，如何提高多設備之間的校正精度是亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請提供了一種校正方法和裝置，能夠提高多個設備之間的校正的精度。

為了達到本申請目的，本申請提供了一種校正方法，包括：

獲取機械臂坐標系與追蹤設備坐標系的空間變換關系；

獲取在追蹤設備坐標系下的手術器械的預定的目標空間位置，其中，機械臂和手術器械之間通過機械臂法蘭環相互連接；

根據所述機械臂坐標系與追蹤設備坐標系的空間變換關系和所述手術器械的預定的目標空間位置，計算出當所述手術器械位于所述目標空間位置時，所述機械臂法蘭環坐標系與機械臂坐標系之間的目標空間變換關系；

根據所述機械臂法蘭環坐標系與機械臂坐標系之間的目標空間變換關系，確定所述機械臂坐標系下的機械臂法蘭環的位置參數，從而將所述手術器械移動到所述目標空間位置。

一種示例性的實施例中，所述獲取機械臂坐標系與追蹤設備坐標系的空間變換關系之前，還包括：

獲取機械臂坐標系與追蹤設備坐標系的旋轉關系，計算機械臂法蘭環坐標系與標記物坐標系的平移關系；其中，所述標記物在所述機械臂的帶動下進行移動；

根據所述機械臂法蘭環坐標系與標記物坐標系的平移關系和所述機械臂坐標系和所述機械臂法蘭環坐標系的空間變換關系，計算出所述標記物在機械臂坐標系下的空間坐標。

一種示例性的實施例中，所述獲取機械臂坐標系與追蹤設備坐標系的空間變換關系，包括：

獲取所述標記物在追蹤設備坐標系下的N個空間坐標，和所述標記物在機械臂坐標系下相對應的N個空間坐標，其中，N為大于或等于3的正整數；

根據所述標記物在追蹤設備坐標系下的N個空間坐標和所述標記物在機械臂坐標系下的N個空間坐標，計算出所述機械臂坐標系與所述追蹤設備坐標系的空間變換關系。

一種示例性的實施例中，所述獲取在追蹤設備坐標系下的手術器械的預定的目標空間位置之前，還包括：根據手術器械以及標記物的設計參數計算出所述手術器械和所述標記物的空間變換關系。

一種示例性的實施例中，所述獲取在追蹤設備坐標系下的手術器械的預定的目標空間位置，包括：

獲取所述追蹤設備坐標系下的兩個預定點的空間位置；

預先設置所述手術器械在目標空間位置時與所述追蹤設備的旋轉關系和平移關系；