标记点选取位置的验证方法、装置、终端设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及图像配准技术领域，提出一种标记点选取位置的验证方法、装置、终端设备和存储介质。在本申请中，目标物体及其三维模型预先通过多个指定标记点执行了配准，获得粗配准的结果；之后，当操作人员选取一个目标标记点后，会进入精配准环节，具体是将该目标标记点的位置坐标添加至粗配准结束后的标记点集合中，并基于该标记点集合计算当前的整体配准误差；最后，若当前的整体配准误差小于粗配准的误差，则表示获得了一定程度的配准精度提升，此时判定该目标标记点通过验证，即认为该目标标记点的选取位置是准确的。通过这样设置，在注册配准的过程中，操作人员每选取一个标记点，系统都可以单独验证该标记点的选取位置是否准确。否准确。否准确。

【技术实现步骤摘要】
标记点选取位置的验证方法、装置、终端设备和存储介质


[0001]本申请涉及图像配准
，尤其涉及一种标记点选取位置的验证方法、装置、终端设备和存储介质。

技术介绍

[0002]在对患者进行手术的过程中，通常需要执行一个称作“注册配准”的步骤，其目的是尽可能精确地拟合患者的患病部位(例如股骨)与术前采集到的该患病部位的三维模型，以确保医生可以按照手术规划方案完成手术。
[0003]目前，常用的注册配准方法主要是由医生在术中利用装有红外反射球的探针在患病部位的特定区域采集一定数量的生物标记点，然后基于采集到的这些生物标记点，使用最近邻迭代等配准算法进行多次拟合，最终完成注册配准。
[0004]然而，使用配准算法得出的拟合结果总是存在误差的，故在完成一次注册配准后，系统软件会对整体的配准误差进行评估；若该配准误差过大，则需要重新执行注册配准的流程(即需要重新采集所有的生物标记点)，这会导致患者创口的暴露时间大幅提升，增加手术风险。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例提供了一种标记点选取位置的验证方法、装置、终端设备和存储介质，能够在每完成一个标记点的选取后，单独验证该标记点的选取位置是否准确，使得操作人员能够方便地采集到位置准确的标记点，从而避免执行重复的注册配准流程。
[0006]本申请实施例的第一方面提供了一种标记点选取位置的验证方法，包括：
[0007]获取目标物体上除多个指定标记点之外的目标标记点的位置坐标；
[0008]将所述目标标记点的位置坐标添加至第一坐标集合中，得到第二坐标集合，所述第一坐标集合是按照第一坐标变换参数对预采集的物体坐标集合执行坐标变换处理后得到的坐标集合，所述物体坐标集合包含所述目标物体上所述多个指定标记点的位置坐标；
[0009]按照所述第一坐标变换参数对所述第二坐标集合执行坐标变换处理，得到第三坐标集合；
[0010]根据所述第三坐标集合和预采集的模型坐标集合计算得到目标误差参数，所述模型坐标集合包含所述目标物体的三维模型上与所述多个指定标记点对应的位置坐标，所述目标误差参数用于衡量所述第三坐标集合包含的位置坐标与所述模型坐标集合包含的位置坐标之间的偏差程度；
[0011]若所述目标误差参数小于基准误差参数，则判定所述目标标记点通过验证，所述基准误差参数用于衡量所述第一坐标集合包含的位置坐标与所述模型坐标集合包含的位置坐标之间的偏差程度。
[0012]在本申请实施例中，目标物体及其三维模型预先通过多个指定标记点执行了配准，获得粗配准的结果；之后，当操作人员选取一个目标标记点后，会进入精配准环节，具体
是将该目标标记点的位置坐标添加至粗配准结束后的标记点集合中，并基于该标记点集合计算当前的整体配准误差；最后，若当前的整体配准误差小于粗配准的误差，则表示获得了一定程度的配准精度提升，此时判定该目标标记点通过验证，即认为该目标标记点的选取位置是准确的。通过这样设置，在注册配准的过程中，操作人员每选取一个标记点，系统都可以单独验证该标记点的选取位置是否准确，使得操作人员能够方便地采集到位置准确的标记点，从而避免执行重复的注册配准流程。
[0013]本申请实施例的第二方面提供了一种标记点选取位置的验证装置，包括：
[0014]标记点获取模块，用于获取目标物体上除多个指定标记点之外的目标标记点的位置坐标；
[0015]位置坐标添加模块，用于将所述目标标记点的位置坐标添加至第一坐标集合中，得到第二坐标集合，所述第一坐标集合是按照第一坐标变换参数对预采集的物体坐标集合执行坐标变换处理后得到的坐标集合，所述物体坐标集合包含所述目标物体上所述多个指定标记点的位置坐标；
[0016]位置坐标变换模块，用于按照所述第一坐标变换参数对所述第二坐标集合执行坐标变换处理，得到第三坐标集合；
[0017]误差参数计算模块，用于根据所述第三坐标集合和预采集的模型坐标集合计算得到目标误差参数，所述模型坐标集合包含所述目标物体的三维模型上与所述多个指定标记点对应的位置坐标，所述目标误差参数用于衡量所述第三坐标集合包含的位置坐标与所述模型坐标集合包含的位置坐标之间的偏差程度；
[0018]标记点验证模块，用于若所述目标误差参数小于基准误差参数，则判定所述目标标记点通过验证，所述基准误差参数用于衡量所述第一坐标集合包含的位置坐标与所述模型坐标集合包含的位置坐标之间的偏差程度。
[0019]本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例的第一方面提供的标记点选取位置的验证方法。
[0020]本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例的第一方面提供的标记点选取位置的验证方法。
[0021]本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行本申请实施例的第一方面所述的标记点选取位置的验证方法。
[0022]可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例提出的一种标记点选取位置的验证方法的流程图；
[0024]图2是本申请实施例提出的基准误差参数的几何关系示意图；
[0025]图3是本申请实施例提出的股骨的注册配准流程示意图；
[0026]图4是本申请实施例提出的胫骨的注册配准流程示意图；
[0027]图5是本申请实施例提出的一种标记点选取位置的验证装置的结构图；
[0028]图6是本申请实施例提出的一种终端设备的示意图。
具体实施方式
[0029]本申请提供了一种标记点选取位置的验证方法，在注册配准的过程中，能够在每完成一个标记点的选取后，单独验证该标记点的选取位置是否准确，使得操作人员能够方便地采集到位置准确的标记点，从而避免执行重复的注册配准流程，其具体的实施过程和原理请参见下文所述的方法实施例。
[0030]应当理解，本申请各个方法实施例的执行主体为各种类型的终端设备或服务器，比如手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑和各类医疗设备等。
[0031]请参阅图1，示出了本申请实施例提供的一种标记点选取位置的验证方法，包括：
[0032]101、获取目标物体上除多个指定标记点之外的目标标记点的位置坐标；
[0033]在本申请实施例中，目标物体及其三维模型是待配准的对象，目标物体可以是任何形状或类型的物体，并可以采用指定方式获得该目标物体对应的三维模型。例如，在“注册配准”的应用场景中，目标物体可以是患者的真实患病部位，而其三维模型可以从术前采集到的该患病部位的CT图像中分割出来。
[0034]在执行步骤101之前，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标记点选取位置的验证方法，其特征在于，包括：获取目标物体上除多个指定标记点之外的目标标记点的位置坐标；将所述目标标记点的位置坐标添加至第一坐标集合中，得到第二坐标集合，所述第一坐标集合是按照第一坐标变换参数对预采集的物体坐标集合执行坐标变换处理后得到的坐标集合，所述物体坐标集合包含所述目标物体上所述多个指定标记点的位置坐标；按照所述第一坐标变换参数对所述第二坐标集合执行坐标变换处理，得到第三坐标集合；根据所述第三坐标集合和预采集的模型坐标集合计算得到目标误差参数，所述模型坐标集合包含所述目标物体的三维模型上与所述多个指定标记点对应的位置坐标，所述目标误差参数用于衡量所述第三坐标集合包含的位置坐标与所述模型坐标集合包含的位置坐标之间的偏差程度；若所述目标误差参数小于基准误差参数，则判定所述目标标记点通过验证，所述基准误差参数用于衡量所述第一坐标集合包含的位置坐标与所述模型坐标集合包含的位置坐标之间的偏差程度。2.如权利要求1所述的验证方法，其特征在于，所述多个指定标记点中包含一个基准标记点，所述第一坐标变换参数根据以下方式计算得到：根据所述物体坐标集合和所述模型坐标集合，计算得到第一旋转变换参数和第一平移向量，所述物体坐标集合包含的位置坐标在经过所述第一旋转变换参数和所述第一平移向量的处理后，得到的位置坐标与所述模型坐标集合包含的位置坐标之间的欧氏距离最短；计算所述物体坐标集合包含的所述基准标记点的位置坐标在经过所述第一旋转变换参数和所述第一平移向量的处理后，得到的位置坐标与所述模型坐标集合包含的与所述基准标记点对应的位置坐标之间的差值；将所述第一旋转变换参数和第二平移向量确定为所述第一坐标变换参数，所述第二平移向量为所述第一平移向量与所述差值之和。3.如权利要求2所述的验证方法，其特征在于，所述基准误差参数根据以下方式计算得到：计算所述模型坐标集合中除与所述基准标记点对应的位置坐标之外的其它位置坐标的第一中心点坐标；计算所述第一坐标集合中除与所述基准标记点对应的位置坐标之外的其它位置坐标的第二中心点坐标；计算所述第一中心点坐标与所述基准标记点的位置坐标之差，得到第一基准点偏差向量；计算所述第二中心点坐标与所述基准标记点的位置坐标之差，得到第二基准点偏差向量；根据所述第一基准点偏差向量和所述第二基准点偏差向量，计算得到第一误差旋转角度和第一误差平移向量，以所述基准标记点为基准，所述第二中心点坐标与所述第一中心点坐标之间的误差等效于以所述第一基准点偏差向量和所述第二基准点偏差向量所处平面的第一法向量为轴旋转所述第一误差旋转角度后，再按照所述第一误差平移向量平移；将所述第一误差旋转角度和所述第一误差平移向量确定为所述基准误差参数。
4.如权利要求3所述的验证方法，其特征在于，根据所述第三坐标集合和预采集的模型坐标集合计算得到目标误差参数，包括：计算所述第三坐标集合中除与所述基准标记点对应的位置坐标之外的其它位置坐标的第三中心点坐标；计算所述第三中心点坐标与所述基准标记点的位置坐标之差，得到第三基准点偏差向量；根据所述第一基准点偏差向量和所述第三基准点偏差向量，计算得到第二误差旋转角度和第二误差平移向量，以所述基准标记点为基准，所述第三中心点坐标与所述第一中心点坐标之间的误差等效于以所述第一基准点偏差向量和所述第三基准点偏差向量所处平面的第二法向量为轴旋转所述第二误差旋转角度后，再按照所述第二误差平移向量平移；将所述第二误差旋转角度和所述第二误差平移向量确定为所述目标误差参数。5.如权利要求4所述的验证方法，其特征在于，若所述目标误差参数小于基准误差参数，则判定所述目标标记点通过验证，包括：若所述第二误差旋转角度小于或等于所述第一误差旋转角度与第一评价系数的乘积，且所述第二误差平移向量的模小于或等于所述第一误差平移向量的模与第二评价系数的乘积，则判定所述目标标记点通过验证，所述第一评价系数和...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟李艾俐，周越，
申请(专利权)人：元化智能科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：