【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)實(shí)施例涉及圖像處理，尤其涉及一種基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)和產(chǎn)品。
技術(shù)介紹
1、對(duì)于牙科種牙等手術(shù)，光學(xué)導(dǎo)航種植憑借精準(zhǔn)、安全、微創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)逐漸在市場(chǎng)中普及。在種牙前，為保證導(dǎo)航精度，醫(yī)師需要對(duì)手術(shù)器械的鉆針軸向和末端點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定。目前市場(chǎng)中基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法主要包括兩種：長(zhǎng)短鉆標(biāo)定搖點(diǎn)和工裝標(biāo)定。
2、上述方案中，長(zhǎng)短鉆標(biāo)定搖點(diǎn)方案較為復(fù)雜，流程耗時(shí)較長(zhǎng)，易出現(xiàn)誤操作。工裝標(biāo)定方案精度較高，但需要額外的輔助工裝，成本相對(duì)較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)和產(chǎn)品，可以在不使用工裝的情況下僅通過(guò)拍攝圖片進(jìn)行標(biāo)定，成本低的同時(shí)操作也簡(jiǎn)單，并通過(guò)圖像處理技術(shù)自動(dòng)標(biāo)定速度快且準(zhǔn)確性高。
2、第一方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法，該方法包括：
3、獲取多目成像設(shè)備采集到的待分析器械圖像，并根據(jù)待分析器械圖像中器械特征確定手術(shù)器械坐標(biāo)系與光學(xué)導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)映射關(guān)系，其中，待分析器械圖像中包括光學(xué)導(dǎo)航儀器視野下的配置有標(biāo)定鉆的手術(shù)器械，標(biāo)定鉆的長(zhǎng)度是已知的；
4、將標(biāo)定鉆的模板圖像與待分析器械圖像進(jìn)行匹配，得到標(biāo)定鉆匹配結(jié)果，并基于標(biāo)定鉆匹配結(jié)果確定標(biāo)定鉆的鉆尖點(diǎn)和鉆身輪廓點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)；
5、根據(jù)鉆尖點(diǎn)和鉆身輪廓點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行亞像素點(diǎn)搜索和鉆身軸向擬合，確定標(biāo)定鉆的鉆身軸向
6、根據(jù)鉆尖點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)確定標(biāo)定鉆的鉆尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)，并且，根據(jù)鉆身軸向方向和對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系下的相機(jī)光心坐標(biāo)確定標(biāo)定鉆的目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果；
7、根據(jù)坐標(biāo)映射關(guān)系、鉆尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)和目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果確定手術(shù)器械的工作軸方向和對(duì)應(yīng)的工作軸上的任意一點(diǎn)的空間坐標(biāo)，完成手術(shù)器械的標(biāo)定過(guò)程。
8、第二方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定裝置，該裝置包括：
9、圖像獲取模塊，用于獲取多目成像設(shè)備采集到的待分析器械圖像，并根據(jù)待分析器械圖像中器械特征確定手術(shù)器械坐標(biāo)系與光學(xué)導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)映射關(guān)系，其中，待分析器械圖像中包括光學(xué)導(dǎo)航儀器視野下的配置有標(biāo)定鉆的手術(shù)器械，標(biāo)定鉆的長(zhǎng)度是已知的；
10、模板匹配模塊，用于將標(biāo)定鉆的模板圖像與待分析器械圖像進(jìn)行匹配，得到標(biāo)定鉆匹配結(jié)果，并基于標(biāo)定鉆匹配結(jié)果確定標(biāo)定鉆的鉆尖點(diǎn)和鉆身輪廓點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)；
11、鉆身軸向方向確定模塊，用于根據(jù)鉆尖點(diǎn)和鉆身輪廓點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行亞像素點(diǎn)搜索和鉆身軸向擬合，確定標(biāo)定鉆的鉆身軸向方向；
12、軸向標(biāo)定結(jié)果確定模塊，用于根據(jù)鉆尖點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)確定標(biāo)定鉆的鉆尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)，并且，根據(jù)鉆身軸向方向和對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系下的相機(jī)光心坐標(biāo)確定標(biāo)定鉆的目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果；
13、坐標(biāo)確定模塊，根據(jù)坐標(biāo)映射關(guān)系、鉆尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)和目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果確定手術(shù)器械的工作軸方向和對(duì)應(yīng)的工作軸上的任意一點(diǎn)的空間坐標(biāo)，完成手術(shù)器械的標(biāo)定過(guò)程。
14、第三方面，本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，計(jì)算機(jī)設(shè)備包括：
15、一個(gè)或多個(gè)處理器；
16、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序；
17、當(dāng)上述一個(gè)或多個(gè)程序被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得上述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如本專利技術(shù)任意實(shí)施例所提供的基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法。
18、第四方面，本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本專利技術(shù)任意實(shí)施例所提供的基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法。
19、第五方面，本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，上述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本專利技術(shù)任意實(shí)施例所提供的基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法。
20、上述專利技術(shù)中的實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：
21、本專利技術(shù)實(shí)施例，通過(guò)獲取多目成像設(shè)備采集到的待分析器械圖像，并根據(jù)待分析器械圖像中器械特征確定手術(shù)器械坐標(biāo)系與光學(xué)導(dǎo)航儀器坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)映射關(guān)系，其中，待分析器械圖像中包括光學(xué)導(dǎo)航儀器視野下的配置有標(biāo)定鉆的手術(shù)器械，標(biāo)定鉆的長(zhǎng)度是已知的；將標(biāo)定鉆的模板圖像與待分析器械圖像進(jìn)行匹配，得到標(biāo)定鉆匹配結(jié)果，并基于標(biāo)定鉆匹配結(jié)果確定標(biāo)定鉆的鉆尖點(diǎn)和鉆身輪廓點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)鉆尖點(diǎn)和鉆身輪廓點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行亞像素點(diǎn)搜索和鉆身軸向擬合，確定標(biāo)定鉆的鉆身軸向方向；根據(jù)鉆尖點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)確定標(biāo)定鉆的鉆尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)，并且，根據(jù)鉆身軸向方向和對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系下的相機(jī)光心坐標(biāo)確定標(biāo)定鉆的目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果；根據(jù)坐標(biāo)映射關(guān)系、鉆尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)和目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果確定手術(shù)器械的工作軸方向和對(duì)應(yīng)的工作軸上的任意一點(diǎn)的空間坐標(biāo)，完成手術(shù)器械的標(biāo)定過(guò)程。本專利技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案解決了目前器械標(biāo)定或成本高或操作復(fù)雜的問(wèn)題，可以在不使用工裝的情況下僅通過(guò)拍攝圖片進(jìn)行標(biāo)定，成本低的同時(shí)操作也簡(jiǎn)單，并通過(guò)圖像處理技術(shù)自動(dòng)標(biāo)定速度快且準(zhǔn)確性高。
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1.一種基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鉆身軸向方向和對(duì)應(yīng)的所述相機(jī)坐標(biāo)系下的相機(jī)光心坐標(biāo)確定所述標(biāo)定鉆的目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述標(biāo)定鉆的模板圖像與所述待分析器械圖像進(jìn)行匹配，得到標(biāo)定鉆匹配結(jié)果，并基于所述標(biāo)定鉆匹配結(jié)果確定所述標(biāo)定鉆的鉆尖點(diǎn)和鉆身輪廓點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述坐標(biāo)映射關(guān)系、所述鉆尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)和所述目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果確定所述手術(shù)器械的工作軸方向和對(duì)應(yīng)的工作軸上的任意一點(diǎn)的空間坐標(biāo)，完成所述手術(shù)器械的標(biāo)定過(guò)程，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將所述標(biāo)定鉆的模板圖像與所述待分析器械圖像進(jìn)行匹配之前，所述方法還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，在識(shí)別所述待分析器械圖像中的鉆針之前，所述方法還包括：
7.一種基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定裝置，其特征在于，包括：
8.
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一所述的基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法。
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一所述的基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于鉆針的手術(shù)器械標(biāo)定方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鉆身軸向方向和對(duì)應(yīng)的所述相機(jī)坐標(biāo)系下的相機(jī)光心坐標(biāo)確定所述標(biāo)定鉆的目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述標(biāo)定鉆的模板圖像與所述待分析器械圖像進(jìn)行匹配，得到標(biāo)定鉆匹配結(jié)果，并基于所述標(biāo)定鉆匹配結(jié)果確定所述標(biāo)定鉆的鉆尖點(diǎn)和鉆身輪廓點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系的坐標(biāo)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述坐標(biāo)映射關(guān)系、所述鉆尖點(diǎn)的空間坐標(biāo)和所述目標(biāo)軸向標(biāo)定結(jié)果確定所述手術(shù)器械的工作軸方向和對(duì)應(yīng)的工作軸上的任意一點(diǎn)的空間坐標(biāo)，完成所述手術(shù)器械的標(biāo)定過(guò)程，包括：
5.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盛鴻，陳云，崔晗歡，王家慶，章征貴，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州迪凱爾醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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