[發(fā)明專利]參數(shù)標(biāo)定方法和參數(shù)標(biāo)定裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010839666.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN111973212B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何濱;任志勇;王亮;丁中華;徐琦;童睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州三壇醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B6/03
• 分類號(hào): A61B6/03
• 代理公司: 北京博思佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 楊凱程

1.一種參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，適用于參數(shù)標(biāo)定系統(tǒng)，所述參數(shù)標(biāo)定系統(tǒng)包括六自由度及以上的機(jī)械臂和配準(zhǔn)板，所述配準(zhǔn)板固定于所述機(jī)械臂的末端，在所述配準(zhǔn)板上固定設(shè)置有多個(gè)金屬球，所述方法包括：

步驟S101，控制圖像采集設(shè)備在第i位姿下拍攝以得到第i個(gè)X光圖像，以及控制所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)，以使所述圖像采集設(shè)備拍攝到的X光圖像中包含所述多個(gè)金屬球中至少預(yù)設(shè)數(shù)目的金屬球；

步驟S102，記錄所述圖像采集設(shè)備拍攝X光圖像時(shí)，所述機(jī)械臂的第i姿態(tài)信息；

步驟S103，確定所述第i個(gè)X光圖像中的金屬球在所述第i個(gè)X光圖像中的二維坐標(biāo)，與所述金屬球在所述機(jī)械臂末端的坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)的第i變換矩陣；

步驟S104，根據(jù)所述第i變換矩陣和所述第i姿態(tài)信息，確定世界坐標(biāo)系與所述第i個(gè)X光圖像所在坐標(biāo)系的第i幾何位置關(guān)系；

步驟S105，n次執(zhí)行上述步驟S101至步驟S104，以得到n個(gè)幾何位置關(guān)系，1≤i≤n。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)金屬球的數(shù)量大于或等于4，所述多個(gè)金屬球中至少一個(gè)金屬球與其他金屬球不共面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述第i個(gè)X光圖像中的金屬球在所述第i個(gè)X光圖像中的二維坐標(biāo)，與所述金屬球在所述機(jī)械臂末端的坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)的第i變換矩陣包括：

通過二維三維配準(zhǔn)算法，對(duì)所述二維坐標(biāo)和所述三維坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)；

根據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果確定所述二維坐標(biāo)相對(duì)于所述三維坐標(biāo)的第i變換矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖像采集設(shè)備為C臂機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據(jù)所述n個(gè)幾何位置關(guān)系進(jìn)行三維CT重建。

6.一種參數(shù)標(biāo)定裝置，其特征在于，適用于參數(shù)標(biāo)定系統(tǒng)，所述參數(shù)標(biāo)定系統(tǒng)包括六自由度及以上的機(jī)械臂和配準(zhǔn)板，所述配準(zhǔn)板固定于所述機(jī)械臂的末端，在所述配準(zhǔn)板上固定設(shè)置有多個(gè)金屬球，所述裝置包括：

第一控制模塊，用于控制圖像采集設(shè)備在第i位姿下拍攝以得到第i個(gè)X光圖像；

第二控制模塊，用于控制所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)，以使所述圖像采集設(shè)備拍攝到的X光圖像中包含所述多個(gè)金屬球中至少預(yù)設(shè)數(shù)目的金屬球；

姿態(tài)記錄模塊，用于記錄所述圖像采集設(shè)備拍攝X光圖像時(shí)，所述機(jī)械臂的第i姿態(tài)信息；

矩陣確定模塊，用于確定所述第i個(gè)X光圖像中的金屬球在所述第i個(gè)X光圖像中的二維坐標(biāo)，與所述金屬球在所述機(jī)械臂末端的坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)的第i變換矩陣；

關(guān)系確定模塊，用于根據(jù)所述第i變換矩陣和所述第i姿態(tài)信息，確定世界坐標(biāo)系與所述第i個(gè)X光圖像所在坐標(biāo)系的第i幾何位置關(guān)系；

第三控制模塊，用于控制所述第一控制模塊、所述第二控制模塊、所述姿態(tài)記錄模塊、所述矩陣確定模塊，n次執(zhí)行各自操作，以得到n個(gè)幾何位置關(guān)系，1≤i≤n。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)金屬球的數(shù)量大于或等于4，所述多個(gè)金屬球中至少一個(gè)金屬球與其他金屬球不共面。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，矩陣確定模塊包括：

配準(zhǔn)子模塊，用于通過二維三維配準(zhǔn)算法，對(duì)所述二維坐標(biāo)和所述三維坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)；

確定子模塊，用于根據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果確定所述二維坐標(biāo)相對(duì)于所述三維坐標(biāo)的第i變換矩陣。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述圖像采集設(shè)備為C臂機(jī)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

三維重建模塊，用于根據(jù)所述n個(gè)幾何位置關(guān)系進(jìn)行三維CT重建。