[發明專利]一種基于光磁融合的消融針定位導航方法

在審

• 申請號: 202010113062.9
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111388063A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 陸遙;黃金華;安超;信閆奇
• 申請（專利權）人: 中山大學;中山大學腫瘤防治中心（中山大學附屬腫瘤醫院;中山大學腫瘤研究所）
• 主分類號: A61B17/34
• 分類號: A61B17/34;A61B34/20;G06T5/00;G06T7/11;G06T7/50;G06T7/80
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳偉斌

1.一種基于光磁融合的消融針定位導航方法,其特征在于，包括以下步驟：

S1：標定深度相機的深度數據、RGB數據內部參數和外部位置參數，利用深度相機獲取消融針上的光學傳感器的深度數據和RGB數據；

S2：對光學傳感器的RGB數據進行分割，得到光學傳感器的二維坐標，將二維坐標點映射到對應的深度數據中，得到光學傳感器三維坐標；

S3：標定磁定位儀的外部位置參數，利用磁定位儀獲取消融針上的磁傳感器三維坐標；

S4：將深度相機坐標系與磁定位儀坐標系融合得到消融針坐標系，將步驟S2中的光學傳感器三維坐標和步驟S3中磁傳感器三維坐標分別變換到消融針坐標系中，得到消融針位姿。

2.根據權利要求1所述的一種基于光磁融合的消融針定位導航方法,其特征在于，所述步驟S2具體包括以下步驟：

s21：對步驟S1中得到的RGB數據使用雙邊濾波進行平滑去噪；

s22：使用深度學習技術訓練光學傳感器分割模型，分割出步驟s21中RGB數據中的光學傳感器的二位坐標；

s23：將步驟s22中獲取的光學傳感器的二維坐標與該RGB數據對應的深度數據對應，獲得深度坐標，從而實時得到光學傳感器三維坐標；

3.根據權利要求1或2所述的一種基于光磁融合的消融針定位導航方法,其特征在于，所述步驟S4主要包括以下步驟：

s41：利用步驟S1中標定的深度相機的外部位置參數得到深度相機坐標系，利用步驟S3中標定的磁定位儀的外部位置參數得到磁定位儀坐標系，將深度相機坐標系和磁定位儀坐標系融合得到消融針坐標系O_T-X_TY_TZ_T；

s42：將步驟S2中得到的光學傳感器三維坐標和步驟S3中得到磁傳感器三維坐標分別變換到消融針坐標系中，即得到消融針的實際位姿。

4.根據權利要求3所述的一種基于光磁融合的消融針定位導航方法,其特征在于，消融針的實際位姿包括磁傳感器在消融針坐標系中的位姿T以及光學傳感器在消融針坐標系中的位姿V。

5.根據權利要求4所述的一種基于光磁融合的消融針定位導航方法,其特征在于，磁傳感器在消融針坐標系中的位姿T的計算方法如下：磁定位儀獲取到的磁傳感器的位姿信息包括x₁、y₁、z₁、Rot_x、Rot_y、Rot_z 6個數值：其中x、y、z是磁傳感器在磁定位儀坐標系中的坐標數值，Rot_x、Rot_y、Rot_z是磁定位儀坐標系在消融針坐標系O_T-X_TY_TZ_T中的三個旋轉歐拉角；其中，

Rot_zyx＝Rot_z×Rot_y×Rot_x

sx＝sin(R_x)cx＝cos(R_x)

sy＝sin(R_y)cy＝cos(R_y)

sz＝sin(R_z)cz＝cos(R_z)。