【技術實現步驟摘要】
本專利技術的目的是提出一種適合視覺定位的空間變換用配準塊及其用于體數據空間與視覺空間配準的方法。
技術介紹
通過視覺空間與體數據空間配準，可以利用視覺引導完成對物體內部的加工操作。常用空間配準方法有三類I.使用專用框架進行配準。將物體安裝在配準框架內，采集體數據，通過配準框架 的特征進行配準，這種方法受到框架大小和安裝方式的限制，難以適應物體尺寸、形狀的變化。2.利用物體的幾何特征進行配準。如利用物體表面形成的曲面進行配準，這種方式計算量很大，配準時間較長。3.使用配準塊進行配準。在物體表面固定配準塊，用來在不同的空間定位和識別配準特征點，利用特征點完成空間的配準。使用配準塊配準時，需要識別、定位用于空間配準的特征點，但是人工定位配準塊時易弓I入人員操作誤差。為減小第三種方法的配準誤差，通常采用配準塊自動識別定位的方法，如采用球形標記物，處理圖像得到球的邊緣，進行圓或橢圓的擬合，并計算球心位置，實現配準塊的定位。邊緣提取和圓的擬合需要大量計算；需要2幅以上圖像的處理才能在體數據空間中完成球心定位；為了進行可靠的圓擬合，需使用大尺寸的球體，使得配準塊體積較大。在操作空間對配準塊的定位方式也較多，如電磁式、光電式、立體視覺等。為了解決配準塊與體數據成像設備的兼容問題，電磁和光電法需要使用特定材料制作的配準塊。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為提高空間配準的自動化程度、降低配準塊成本、減小人員操作誤差，提供一種空間變換用配準塊及其視覺定位配準方法，它利用配準塊在不同的待配準空間中對配準特征點進行自動或半自動定位以降低人員操作誤差，提高配準精度，同時易于兼容各種...
【技術保護點】
一種空間變換用標記塊，其特征是，它包括蓋板，蓋板安裝在底座上，在蓋板上設有粘貼或繪制的視覺標記，在底座內設有N形標記塊；底座安裝在托板上，在N形標記塊為空心管，其內填充成像物質。
【技術特征摘要】
1.一種空間變換用標記塊，其特征是，它包括蓋板，蓋板安裝在底座上，在蓋板上設有粘貼或繪制的視覺標記，在底座內設有N形標記塊；底座安裝在托板上，在N形標記塊為空心管，其內填充成像物質。2.如權利要求I所述的空間變換用標記塊，其特征是，所述視覺標記為至少具有三個公共頂點的類似于黑白棋盤格的黑色圖案塊，且這些公共頂點不共線。3.如權利要求I所述的空間變換用標記塊，其特征是，所述成像物質為用于體數據成像設備成像的液劑或粉劑。4.如權利要求I所述的空間變換用標記塊，其特征是，所述蓋板一端設有凹口，所述底座設有凸口，凹口與凸口相互配合。5.一種采用權利要求I所述的空間變換用標記塊的視覺定位配準方法，其特征是， (1)將配準塊固定在操作對象上，由透視成像設備獲得操作對象及配準塊的體數據；利用體數據中兩層斷層圖像，對配準塊內N形標記的中心進行定位，將該中心坐標作為配準塊的體數據空間坐標； (2)利用立體視覺定位系統對視覺標記進行自動識別、定位，計算配準塊內N形標記中心的坐標，將它作為配準塊在視覺空間中的坐標； (3)利用仿射法或SVD法，計算體數據空間與視覺空間的空間變換陣，完成體數據空間與視覺空間的配準。6.如權利要求5所述的方法，其特征是，所述步驟I)中，配準塊的體數據空間定位方法為 利用透視成像設備獲得配準塊的斷層圖像，配準塊內包含裝有成像粉劑或液劑的管道構成的N形標記，N形標記在圖像中有明亮的點狀成像，這些成像點用圖像邊緣提取等方法檢測定位；記O為體數據空間原點，N形標記的左下角頂點記為Ii1，沿順時針方向的其它三個頂點分別記為n2，n3, n4 ;以N形標記的中心作為配準特征點的位置，在體數據空間記該位置坐標為In1 (X，y, z)，基于空間向量關系,其坐標由‘ =& + (% -on2)^計算得到； 在斷...
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