基于距离动态量化的引导预警方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供的一种基于距离动态量化的引导预警方法及装置，所述方法包括：确定目标器械的尖端与尾端在坐标系中的坐标关系；获取手术过程中所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向；根据所述尖端的当前坐标和所述朝向确定危险区域；当确定所述坐标系中目标器官处于所述危险区域时，发出预警信息，为用户提供听觉和视觉的反馈，保障安全操作。

Guidance Early Warning Method and Device Based on Dynamic Quantization of Distance

【技术实现步骤摘要】
基于距离动态量化的引导预警方法及装置
本专利技术涉及计算机处理
，尤其涉及一种基于距离动态量化的引导预警方法及装置。
技术介绍
在3D空间图像坐标系中，将目标物映射成坐标系中空间图像。在通过器械对目标物进行操作时，需要到达某个目标位置处。但由于操作环境受限，需要在器械上增加窥镜装置，通过窥视图像完成对目标物的操作。而恰恰因为窥镜的视场有限，在操作过程中，难以避开目标物中的其他位置，造成操作不安全。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种基于距离动态量化的引导预警方法及装置。本专利技术实施例提供一种基于距离动态量化的引导预警方法，包括：确定目标器械的尖端与尾端在空间图像坐标系中的坐标关系；获取所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向；根据所述尖端的当前坐标和所述朝向确定危险区域；获取所述尖端的当前坐标与所述目标图像上最近坐标点的当前距离，根据所述当前距离确定所述坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息。本专利技术实施例提供一种基于距离动态量化的引导预警装置，包括：确定模块，用于确定目标器械的尖端与尾端在空间图像坐标系中的坐标关系；获取模块，用于获取所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向；检测模块，用于根据所述尖端的当前坐标和所述朝向确定危险区域；预警模块，用于获取所述尖端的当前坐标与所述目标图像上最近坐标点的当前距离，根据所述当前距离确定所述坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息。本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述基于距离动态量化的引导预警方法的步骤。本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述基于距离动态量化的引导预警方法的步骤。本专利技术实施例提供的一种基于距离动态量化的引导预警方法及装置，通过获取目标器械的尾端在坐标系中的当前坐标，根据当前坐标和坐标关系确定目标器械的尖端在坐标系中的当前坐标及朝向，从而确定危险区域，当确定坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息，为用户提供听觉和视觉的反馈，保障安全操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术基于距离动态量化的引导预警方法实施例流程图；图2为本专利技术基于距离动态量化的引导预警方法实施例流程图；图3为本专利技术带有NDI光学追踪标志物的标定工具的示意图；图4为本专利技术目标器械与目标图像的距离关系示意图；图5为本专利技术基于距离动态量化的引导预警装置实施例结构图；图6为本专利技术基于距离动态量化的引导预警装置实施例结构图；图7为本专利技术电子设备实施例结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术一实施例提供的本专利技术实施例提供一种基于距离动态量化的引导预警方法，包括：S11、确定目标器械的尖端与尾端在空间图像坐标系中的坐标关系；S12、获取所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向；S13、根据所述尖端的当前坐标和所述朝向确定危险区域；S14、获取所述尖端的当前坐标与所述目标图像上最近坐标点的当前距离，根据所述当前距离确定所述坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息。针对步骤S11-步骤S14，需要说明的是，在本专利技术实施例中，内窥镜手术存在风险，内镜观察到的范围仅限于镜头前方的视场范围，皮下的血管、神经等重要器官是无法在内窥镜图像中获取的，手术器械的前进路线可能会在内窥镜的视场，可能易伤到血管及神经。因此，在本专利技术实施例中，为了避免误伤血管及神经，需在手术过程中时刻洞悉手术器械的位置，尤其是手术器械的尖端位置。因为在手术过程中，手术器械的尖端进入人体，尾端露在外面。故在手术器械大部分进入人体的情况下，无法对其进行实时洞悉，故需要借助尾端去确定尖端的位置。在通常情况下，手术器械为刚性器械，不会大弯。因此，需确定目标手术器械的尖端与尾端在坐标系中的坐标关系。该坐标关系用于在确定手术器械的尾端坐标后，便可根据坐标关系计算尖端在坐标系中的坐标位置及手术器械的朝向。另外，所述坐标系为空间坐标系。在本专利技术实施例中，获取手术过程中所述目标手术器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标手术器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向。在本专利技术实施例中，在坐标系中会预存有在手术过程中可能会误伤的目标器官(血管或神经)的坐标位置，即目标器官在空间坐标系中为三维图像。根据所述尖端的当前坐标和所述朝向可以确定手术危险区域，即确定手术器械尖端前方的预定大小的区域。获取所述尖端的当前坐标与所述目标图像上最近坐标点的当前距离，根据所述当前距离确定所述坐标系中目标器官处于所述手术危险区域时，发出预警信息。该预警信息为声音预警。另外，坐标系可进行显示，供医生观看。本专利技术实施例提供一种基于距离动态量化的引导预警方法，通过获取目标器械的尾端在坐标系中的当前坐标，根据当前坐标和坐标关系确定目标器械的尖端在坐标系中的当前坐标及朝向，从而确定危险区域，当确定坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息，为用户提供听觉和视觉的反馈，保障安全操作。本专利技术一实施例提供的本专利技术实施例提供一种基于距离动态量化的引导预警方法，包括：S111、确定目标器械的尖端与尾端在空间图像坐标系中的坐标关系；S121、获取所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向；S131、根据所述尖端的当前坐标和所述朝向确定危险区域；S141、获取所述尖端的当前坐标与所述目标图像上最近坐标点的当前距离，根据所述当前距离确定所述坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息。针对步骤S111-步骤S141，需要说明的是，在本专利技术实施例中，在打印模型领域，整体模型中会内置目标物体。但有时候需要对目标物体的某个目标位置进行操作处理。此时，需要器械深入到模型，到达目标位置进行操作。由于无法观看到器械尖端的走位，故无法判断尖端是否触碰到目标物体(即目标图像)的其他位置。因此，获取操作过程中所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向。在本专利技术实施例中，根据所述尖端的当前坐标和所述朝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于距离动态量化的引导预警方法，其特征在于，包括：确定目标器械的尖端与尾端在空间图像坐标系中的坐标关系；获取所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向；根据所述尖端的当前坐标和所述朝向确定危险区域；获取所述尖端的当前坐标与所述目标图像上最近坐标点的当前距离，根据所述当前距离确定所述坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于距离动态量化的引导预警方法，其特征在于，包括：确定目标器械的尖端与尾端在空间图像坐标系中的坐标关系；获取所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，根据所述当前坐标和所述坐标关系确定所述目标器械的尖端在所述坐标系中的当前坐标及朝向；根据所述尖端的当前坐标和所述朝向确定危险区域；获取所述尖端的当前坐标与所述目标图像上最近坐标点的当前距离，根据所述当前距离确定所述坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息。2.根据权利要求1所述的基于距离动态量化的引导预警方法，其特征在于，所述确定目标器械的尖端与尾端在空间图像坐标系中的坐标关系，包括：采用NDI光学跟踪仪记录所述目标器械固定在装有NDI光学追踪标志物的标定工具上的角度及位置，转换到NDI坐标系中，建立所述尖端与所述尾端在空间图像坐标系中的坐标关系。3.根据权利要求2所述的基于距离动态量化的引导预警方法，其特征在于，所述获取所述目标器械的尾端在所述坐标系中的当前坐标，包括：采用NDI光学跟踪仪记录尾端标注有NDI光学追踪标志物的所述目标器械的尾端位置，转换到NDI坐标系中，获得所述尾端在所述坐标系中的当前坐标。4.根据权利要求3所述的基于距离动态量化的引导预警方法，其特征在于，所述根据所述当前距离确定所述坐标系中目标图像处于所述危险区域时，发出预警信息，包括：获取所述尖端的当前坐标与所述目标图像上最近坐标点的当前距离，根据所述当前距离与多个阈值的大小比较，发出对应的预警信息。5.一种基于距离动态量化的引导预警装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定目标器械的尖端与尾端在空间图像坐标系中的坐标关系；获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，李文杰，郑昭，
申请(专利权)人：艾瑞迈迪科技石家庄有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13