[發明專利]ROI自動定位方法、裝置、手術機器人系統、設備及介質

在審

• 申請號: 202111391566.8
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114255329A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 白全海;劉鵬飛;劉赫
• 申請（專利權）人: 蘇州微創暢行機器人有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06T19/20;G06T7/73;G06V10/25;G06V10/764;G06V10/762;G06K9/62
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 魏宇星

本申請公開了一種ROI自動定位方法，包括：獲取原始圖像數據；對所述原始圖像數據進行預處理，得到冠狀圖序列和矢狀圖序列；對所述冠狀圖序列和所述矢狀圖序列中的圖像的ROI進行定位；整合所述冠狀圖序列中定位的ROI，得到冠狀面ROI整合區域，整合所述矢狀圖序列中定位的ROI，得到矢狀面ROI整合區域；對所述冠狀面ROI整合區域以及所述矢狀面ROI整合區域進行坐標變換，得到所述原始圖像數據中目標ROI的三維坐標。本申請公開還公開了一種ROI自動定位裝置、一種手術機器人系統、設備及介質。

技術領域

本申請涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種ROI自動定位方法、裝置、手術機器人系統、設備及介質。

背景技術

人體關節的主要功能是連接和運動。為了醫療或醫學研究，對人體或人體某部分，以非侵入方式取得內部關節的醫學圖像。醫學圖像可以為磁共振成像(MagneticResonance Imaging，MRI)圖像，也可以為電子計算機斷層掃描(Computed Tomography，CT)圖像，還可以為正電子發射計算機斷層掃描(Positron Emission Computed Tomography，PET)圖像，還可以為超聲圖像等。對已經獲得的醫學圖像作處理，并以此作為后續的臨床診斷、治療等輔助手段。

圖1為本申請的相關技術中操作人員基于導航軟件手動標出醫學圖像的冠狀視圖和矢狀視圖中的關節位置的示意圖。如圖1所示，在相關的技術中，在關節手術前，首先由操作人員基于導航軟件，手動標出醫學圖像的冠狀視圖和矢狀視圖中的關節位置，然后由導航系統自動給出關節部位的三維坐標。這種手動標出的方式比較耗時耗力，增加了操作人員的工作量。操作人員需要在不同的視圖下分別定位不同的關節部位，比如在導航軟件中需要將左、右膝關節和髖關節在冠狀視圖和矢狀視圖標出，操作人員需要進行8次操作，從而大大增加操作人員的勞動強度。另外，不同的操作人員的關節定位標準不統一，從而導致選取的關節部位位置不統一，關節定位精度低，進一步導致關節的三維重建模型不準確的問題。最后，需要操作人員手動標出關節位置，沒有通用的定位方法可適應不同的關節的定位，需要為不同的關節部位開發不同的程序代碼，不利于導航軟件的平臺化建設。

發明內容

基于此，根據本申請的實施例，提供一種ROI自動定位方法、裝置、手術機器人系統、設備及介質，以減少操作人員手工定位關節等ROI的操作，提高ROI定位的精度，提高工作效率，簡化相關手術用導航軟件的操作流程，提高導航軟件的通用性。

本申請提供一種ROI自動定位方法，包括：獲取原始圖像數據；對所述原始圖像數據進行預處理，得到冠狀圖序列和矢狀圖序列；對所述冠狀圖序列和所述矢狀圖序列的圖像中的ROI進行定位；整合所述冠狀圖序列中定位的ROI，得到冠狀面ROI整合區域，整合所述矢狀圖序列中定位的ROI，得到矢狀面ROI整合區域；對所述冠狀面ROI整合區域以及所述矢狀面ROI整合區域進行坐標變換，得到所述原始圖像數據中目標ROI的三維坐標。

在本申請的一實施例中，在所述對所述冠狀圖序列和所述矢狀圖序列的圖像中的ROI進行定位之前，還包括：通過對所述冠狀圖序列和所述矢狀圖序列中的圖像進行分類，確定所述冠狀圖序列和所述矢狀圖序列中的各圖像是否包含ROI；過濾所述冠狀圖序列和所述矢狀圖序列中不包含所述ROI的圖像。

在本申請的一實施例中，所述對原始圖像數據進行預處理，得到冠狀圖序列和矢狀圖序列包括：對所述原始圖像數據進行標準化處理，得到標準化的三維圖像數據；根據所述標準化的三維圖像數據，得到所述冠狀圖序列和所述矢狀圖序列。

在本申請的一實施例中，所述對所述原始圖像數據進行標準化處理，得到標準化的三維圖像數據，包括：獲取所述原始圖像數據的參數；獲取目標圖像參數和圖像變換插值算法；根據所述目標圖像參數和所述圖像變換插值算法，對所述原始圖像數據進行標準化處理，得到所述標準化的三維圖像數據。