自动进行祛痣手术的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动进行祛痣手术的方法及系统，其中，方法包括以下步骤：通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量；引入指示激光，并根据目标位置及多数近似法向量进行指示激光，并对目标位置的实时比较并补偿，实现祛痣手术。该方法应用了双目视觉技术确定面部色素痣的位置和其近似法向量，并通过引入指示激光的方法进行指示激光和色素痣位置的实时比较并补偿，从而可以让医生只需要进行简单的判断就能进行手术，简单易实现。

The method and system of automatically removing nevus

【技术实现步骤摘要】
自动进行祛痣手术的方法及系统
本专利技术涉及智能识别与定位
，特别涉及一种自动进行祛痣手术的方法及系统。
技术介绍
现有的祛痣手术仍然停留在医生手动操作阶段，存在医生疲劳导致操作失误，以及拥有手术资质医生数量不足的问题。除了手动祛痣手术以外，相关技术中，还有一种超快激光系统的应用，一种二自由度可移动床位，配合调节反光镜等光学元件完成手术。然而，现有技术中没有明确提出视觉定位和人脸扫描的方案，缺乏痣的自动识别与智能定位，亟待解决。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种自动进行祛痣手术的方法，该方法可以让医生只需要进行简单的判断就能进行手术，简单易实现。本专利技术的另一个目的在于提出一种自动进行祛痣手术的系统。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种自动进行祛痣手术的方法，包括以下步骤：通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量；引入指示激光，并根据所述目标位置及多数近似法向量进行指示激光，并对所述目标位置的实时比较并补偿，实现祛痣手术。本专利技术实施例的自动进行祛痣手术的方法，可以大大减轻进行祛痣手术的医师的工作量和工作难度，提高手术的成功率；为医师提供实时的操作画面和一键式的操作环境；同时医师可以加入自己的判断来最终决定是否进行手术；此外激光近似垂直入射的特点也能为自动确定激光用量算法的编写提供支撑。另外，根据本专利技术上述实施例的自动进行祛痣手术的方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量，还包括：采用双目视觉进行人脸模型图像的立体匹配，以获取人脸模型的深度信息。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述获取人脸模型的深度信息，包括：对双目RGB相机进行标定，得到其内外参数，并旋转与平移矩阵直至满足预设条件；根据标定结果对人脸模型图像进行矫正，直至两图像位于同一平面并且极线平行；对校正后的人脸模型图像进行SGBM(Semi-GlobalBlockMatching，半全局块匹配算法)半全局匹配，并根据匹配结果得到像素深度，获取人脸模型的深度信息。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：利用PCL(PointCloudLibrary，点云库)进行点云的三维重建，以通过所述近似法向量得到激光最大能量入射的角度。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述目标位置及多数近似法向量进行指示激光，并对所述目标位置的实时比较并补偿，包括：将所述指示激光作为视觉反馈，让指示激光入射并将激光切换为点痣模式，以通过相机确定激光斑与痣点完全重合。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种自动进行祛痣手术的系统，包括：确定模块，用于通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量；指示模块，用于引入指示激光，并根据所述目标位置及多数近似法向量进行指示激光，并对所述目标位置的实时比较并补偿，实现祛痣手术。本专利技术实施例的自动进行祛痣手术的系统，可以大大减轻进行祛痣手术的医师的工作量和工作难度，提高手术的成功率；为医师提供实时的操作画面和一键式的操作环境；同时医师可以加入自己的判断来最终决定是否进行手术；此外激光近似垂直入射的特点也能为自动确定激光用量算法的编写提供支撑。另外，根据本专利技术上述实施例的自动进行祛痣手术的系统还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述确定模块进一步用于采用双目视觉进行人脸模型图像的立体匹配，以获取人脸模型的深度信息。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述确定模块进一步用于对双目RGB相机进行标定，得到其内外参数，并旋转与平移矩阵直至满足预设条件；根据标定结果对人脸模型图像进行矫正，直至两图像位于同一平面并且极线平行；对校正后的人脸模型图像进行SGBM半全局匹配，并根据匹配结果得到像素深度，获取人脸模型的深度信息。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：三维重建模块，用于利用PCL点云库进行点云的三维重建，以通过所述近似法向量得到激光最大能量入射的角度。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述指示模块进一步用于将所述指示激光作为视觉反馈，让指示激光入射并将激光切换为点痣模式，以通过相机确定激光斑与痣点完全重合。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的自动进行祛痣手术的方法的流程图；图2为根据本专利技术实施例的单目视觉虽然反映出物体轮廓的示意图；图3为根据本专利技术实施例的双目视觉虽然反映出物体轮廓的示意图；图4为根据本专利技术实施例的利用PCL点云库进行点云的三维重建示意图；图5为根据本专利技术实施例的执行逻辑示意图；图6为根据本专利技术实施例的样机示意图；图7为根据本专利技术实施例的系统使用步骤的流程图；图8为根据本专利技术实施例的上位机界面示意图；图9为根据本专利技术实施例的上位机自动扫描可用串口示意图；图10为根据本专利技术实施例的“摄像头拍照”选项卡界面示意图；图11为根据本专利技术实施例的上位机寻痣与重建界面示意图；图12为根据本专利技术实施例的上位机寻找激光点界面示意图；图13为根据本专利技术实施例的“寻痣调节”选项卡界面示意图；图14为根据本专利技术实施例的自动进行祛痣手术的系统结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的自动进行祛痣手术的方法及系统，首先将参照附图描述根据本专利技术实施例提出的自动进行祛痣手术的方法。图1是本专利技术一个实施例的自动进行祛痣手术的方法的流程图。如图1所示，该自动进行祛痣手术的方法包括以下步骤：在步骤S101中，通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量。可以理解的是，本专利技术实施例应用了双目视觉技术确定面部色素痣的位置和其近似法向量。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量，还包括：采用双目视觉进行人脸模型图像的立体匹配，以获取人脸模型的深度信息。可以理解的是，双目视觉又被称为计算机立体视觉(StereoVision)，是计算机视觉当中的一个重要分支。人之所以能感知到世界，凭借的就是与生俱来的视觉系统，通过视差来得到各物体的距离。而对于激光点痣机器人系统来说，要保证手术时激光的治疗效果好，就要保证激光与人脸之间的距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动进行祛痣手术的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量；/n引入指示激光，并根据所述目标位置及多数近似法向量进行指示激光，并对所述目标位置的实时比较并补偿，实现祛痣手术。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动进行祛痣手术的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量；
引入指示激光，并根据所述目标位置及多数近似法向量进行指示激光，并对所述目标位置的实时比较并补偿，实现祛痣手术。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过双目视觉确定面部色素痣的目标位置，并得到近似法向量，还包括：
采用双目视觉进行人脸模型图像的立体匹配，以获取人脸模型的深度信息。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取人脸模型的深度信息，包括：
对双目RGB相机进行标定，得到其内外参数，并旋转与平移矩阵直至满足预设条件；
根据标定结果对人脸模型图像进行矫正，直至两图像位于同一平面并且极线平行；
对校正后的人脸模型图像进行SGBM半全局匹配，并根据匹配结果得到像素深度，获取人脸模型的深度信息。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
利用PCL点云库进行点云的三维重建，以通过所述近似法向量得到激光最大能量入射的角度。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标位置及多数近似法向量进行指示激光，并对所述目标位置的实时比较并补偿，包括：
将所述指示激光作为视觉反馈，让指示激光入射并将激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君臣，杨晓涵，孙振，曹景龙，国文韬，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11