[發明專利]用于取向檢測和工具安裝的系統和方法

在審

• 申請號: 201980055906.4
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN112601485A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: A·J·哈澤爾頓;T·G·格達;C·劉
• 申請（專利權）人: 直觀外科手術操作公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/012;A61B1/018
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張穎

1.一種系統，其包括：

工具；

導管，所述導管的尺寸被設置為接收所述工具；

處理器；

存儲器，其具有被存儲在其上的計算機可讀指令，當被所述處理器執行時，所述計算機可讀指令使得所述系統：

經由所述工具的圖像傳感器接收來自所述導管的管腔內的多個圖像，所述多個圖像中的每個圖像包括多個像素；

針對所述多個圖像中的每個圖像，識別與可觀察特征相關聯的所述多個像素的子集；

針對所述多個圖像中的每個圖像，基于所識別的所述多個像素的子集確定所述可觀察特征的可能取向；

基于所述多個圖像中的每個圖像的所述可觀察特征的所述可能取向的組合確定所述可觀察特征的復合取向；以及

基于所確定的復合取向確定所述工具相對于所述導管的旋轉偏移。

2.根據權利要求1所述的系統，其中當被所述處理器執行時，所述計算機可讀指令進一步使得所述系統：

基于所述一個或多個圖像的時間值從所述多個圖像去除一個或多個圖像。

3.根據權利要求1所述的系統，其中所述可能取向是象限取向。

4.根據權利要求1所述的系統，其中當被所述處理器執行時，所述計算機可讀指令進一步使得所述系統：

針對所述多個圖像中的每個圖像，確定所確定的所述可觀察特征的可能取向的置信度評分。

5.根據權利要求4所述的系統，其中確定所述可觀察特征的復合取向還基于所述多個圖像中的每個圖像的所述可觀察特征的所述置信度評分和所述可能取向的組合。

6.根據權利要求4所述的系統，其中所述置信度評分根據與所述可觀察特征相關聯的圖形單元的量來確定。

7.一種用于確定被至少部分地安裝在導管內的工具的取向的方法，所述方法包括：

經由所述工具的圖像傳感器捕獲所述導管的管腔內的第一圖像，所述第一圖像包括多個像素；

識別包括第一可觀察特征的所述多個像素的第一子集、包括第二可觀察特征的像素的第二子集和包括背景顏色的所述多個像素的第三子集；

將所述第三子集調整為中性顏色；

通過過濾所述多個像素來去除所述第三子集，從而產生修改的圖像；

確定所述修改的圖像中的所述第一可觀察特征和第二可觀察特征中的每一個的角度取向；以及

基于所述第一可觀察特征和第二可觀察特征的所述角度取向確定所述工具相對于所述導管的旋轉偏移。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述第一可觀察特征是沿著所述導管的內壁縱向地延伸的第一縱向標記，并且所述第二可觀察特征是沿著所述導管的所述內壁縱向地延伸的第二縱向標記，并且其中所述第一縱向標記和第二縱向標記圍繞所述內壁以第一角度被彼此間隔開。

9.根據權利要求8所述的方法，其中所述第一角度選自從30度至180度的范圍。

10.根據權利要求8所述的方法，其中所述第一角度是180度。

11.根據權利要求8所述的方法，其中所述第一縱向標記是藍色的，并且所述第二縱向標記是黃色的，并且其中所述方法進一步包括：將色調飽和度值(HSV)分配給所述多個像素中的每一個；通過將具有藍色的HSV的所述像素中的每一個分組在一起來確定像素的所述第一子集；通過將具有黃色的HSV的所述像素中的每一個分組在一起來確定像素的所述第二子集；以及通過對不被包括在所述第一子集和第二子集中的所述像素中的每一個進行分組來確定像素的所述第三子集。

12.根據權利要求7所述的方法，其中過濾所述多個像素包括將在圓形形狀過濾器之外的像素調整為零。