【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单视场放射影像和三维模型配准方法与系统
相关申请的交叉引用
[0001]本申请完善并要求于2019年3月12日提交的标题为“单视场图像配准方法与系统”的美国临时申请第62/817185号的优先权，其全部内容在此明确通过引用并入本申请。本申请还涉及于2019年7月24日提交的标题为“配准放射影像和外部固定设备的三维模型的方法与系统”的国际PCT专利申请第PCT/US2019/043326号，其全部内容在此明确通过引用并入本申请。
[0002]本申请主要涉及利用在图像中描绘的已知三维(3D)构造的图像配准。更具体地，本申请涉及单视场图像(例如放射影像)和三维模型配准的方法和系统。该方法和系统利用了图像中描绘的给定3D构造的已知物理参数(例如，至少四个形状或点之间的间隔距离)。
[0003]本申请还主要涉及用于使用多个非正交射线照片进行畸形分析的系统和方法。本申请的实施例涉及治疗肌肉骨骼病症，包括骨折。更具体地说，本申请公开了用于在所需位置固定和放置一块或多块骨骼的骨段的方法和系统。在本申请的一些实施例中，这些方法和系统用...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用至少四个离散形状来确定已知三维(3D)构造的实际位置和姿态的方法，所述至少四个离散形状由在构造的二维(2D)图像中示出的构造的基准形成，所述方法包括：识别与所述构造的基准相对应的2D图像中的至少四个基准阴影；关联所发现的所述至少四个基准阴影与其在构造中的各自位置；通过确定图像源相对于所述2D图像的焦点来确定所述2D图像和构造之间的空间关系，其中所述确定所述图像源相对于所述2D图像的焦点是通过所发现的至少四个基准阴影和与其对应的所述构造的基准之间的预定相互分离距离来进行的；和确定所述2D图像和构造之间的空间关系。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述关联所发现的所述至少四个基准阴影与其在构造中的各自位置包括：将所述发现的至少四个基准阴影识别为上基准阴影或下基准阴影；基于所述发现的至少四个基准阴影各自的尺寸来确定前景或背景的顺序；确定所发现的至少四个基准从左到右或从右到左的顺序；和注释所发现的至少四个基准以与构造中的各自注释的基准的位置相关联。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述2D图像和构造之间的空间关系包括：沿着从所述焦点到基准阴影位置的向量来定位实际基准位置；将所述实际基准位置转换为3D图像坐标；通过3D图像坐标来定义基准位置之间的实际基准位置向量；通过确定适当的位置向量对之间的向量叉积，为三个离散基准的集合以所述2D图像构建第一正交坐标系；和反转第一构建正交坐标系或通过所述第一构建正交坐标系反转第二构建正交坐标系，以相对于表示构造的任何坐标系为所述2D图像研发坐标变换。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述通过确定图像源相对于所述2D图像的焦点来确定所述2D图像和所述构造之间的空间关系，其中所述确定所述图像源相对于所述2D图像的焦点是通过所发现的至少四个基准阴影和与其对应的所述构造的基准之间的预定相互分离距离来进行的，包括：利用所述2D图像作为所述坐标系的三个平面之一来建立正交坐标系；确定至少四个基准中的每一个都必须位于的沿焦点射线的位置；基于构造的已知特征通过成本函数来约束所述至少四个基准的模型，所述已知特征不包括一条射线和四个基准
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基准距离，其中所述约束形成一个三脚架模型，所述三脚架模型勾画出位于垂直于图像平面的平面中的平面曲线；重新配置所述三脚架模型，使得由所述至少四个基准中的第一组的三个基准形成的第一平面位于图像平面上；为第一条线确定第一方程，所述第一条线描绘了所述图像平面和所述第一平面的交集；重新配置所述三脚架模型，使得第二平面沿所述图像平面分布，所述第二平面由所述至少四个基准中的第二组的三个基准形成；为描绘了所述图像平面和所述第二平面的交集的第一条线确定第二方程；通过至少第一条线和第二条线确定所述焦点的x和y坐标；和
通过所述x和y坐...
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