[發明專利]一種視覺定位方法、系統、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202110556239.7
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113384361B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 黃凱;陳剛;白守民;胡海;尚高星
• 申請（專利權）人: 中山大學;中山大學孫逸仙紀念醫院
• 主分類號: G16H10/00
• 分類號: G16H10/00;A61B90/00;A61B90/96;A61B34/10
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 梁嘉琦

1.一種視覺定位方法，其特征在于，包括：

在患者體表噴印或粘貼多個鉛質二維碼；

對患者進行掃描，建立術前的三維模型，并獲取第一坐標組，所述第一坐標組為多個所述鉛質二維碼的中心在所述三維模型中的坐標；

獲取第二坐標組，所述第二坐標組為多個所述鉛質二維碼的中心在術中相機坐標系中的坐標；

對每個所述鉛質二維碼進行識別與編碼，得到每個所述鉛質二維碼的唯一標記ID；其中，所述對每個所述鉛質二維碼進行識別與編碼，得到每個所述鉛質二維碼的唯一標記ID這一步驟，包括：根據梯度檢測出二維碼圖像中的各個邊緣，得到邊緣圖像；在所述邊緣圖像中獲取并篩選出需要的四邊形圖案；根據每個所述四邊形圖案的灰度值大小與閾值大小，確定每個所述鉛質二維碼的唯一標記ID；

根據所述第一坐標組和所述第二坐標組，計算得到多組配準參數；

根據多組所述配準參數，計算每個所述鉛質二維碼的中心的重投影誤差；

使用非線性最小二乘法對多組所述配準參數進行優化，得到優化后的配準參數；

根據所述優化后的配準參數，確定術中患者真實的病灶位置。

2.根據權利要求1所述的一種視覺定位方法，其特征在于，所述鉛質二維碼通過以下至少一種方式形成：

由鉛粉材質噴繪二維碼；

或者在鉛層上貼附二維碼。

3.根據權利要求1所述的一種視覺定位方法，其特征在于，所述鉛質二維碼被設置成以下樣式：

由6×6個黑白色四邊形構成，每個四邊形大小是0.5cm×0.5cm，每個四邊形范圍為49到100像素。

4.根據權利要求1所述的一種視覺定位方法，其特征在于，所述根據梯度檢測出二維碼圖像中的各個邊緣，得到邊緣圖像這一步驟，包括：

計算二維碼圖像中每個像素點的梯度方向和幅值；

把相同梯度方向和相同幅值的像素歸為一類；

通過Felzenszwalb集群算法獲取邊緣線段，得到邊緣圖像。

5.根據權利要求1所述的一種視覺定位方法，其特征在于，所述在所述邊緣圖像中獲取并篩選出需要的四邊形圖案這一步驟，包括：

采用深度為4的迭代算法，以非閉環線段的終點為起點，進行線段獲取；

經過4次迭代，若在閾值范圍內形成閉環，確定為四邊形圖案；

對所述四邊形圖案進行篩選，得到需要的四邊形圖案。

6.根據權利要求1所述的一種視覺定位方法，其特征在于，所述四邊形圖案由多個黑色四邊形和多個白色四邊形構成，所述根據每個所述四邊形圖案的灰度值大小與閾值大小，確定每個所述鉛質二維碼的唯一標記ID這一步驟，包括：

獲取所述四邊形圖案中黑色四邊形的灰度均值和白色四邊形的灰度均值；

根據所述黑色四邊形的灰度均值和白色四邊形的灰度均值，計算得到閾值；

遍歷每個四邊形中的像素；

若所述像素的灰度值大于所述閾值，編碼變量TagCode與1進行與運算并左移一位，以得到每個所述鉛質二維碼的唯一標記ID。