数据处理部、处理装置、手术系统、设备与介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种数据处理部、处理装置、手术系统、设备与介质，其中的支气管镜检测的处理方法，包括：基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息；基于预设的用于检测所述支气管镜的追踪组件，获取支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息；基于所述支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息、和所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息，确定所述追踪坐标系与所述虚拟坐标系的目标转换关系；根据所述支气管镜在所述追踪坐标系中的第一实时位姿信息、以及所述目标转换关系，确定所述支气管镜在所述虚拟坐标系中的第二实时位姿信息。中的第二实时位姿信息。中的第二实时位姿信息。

【技术实现步骤摘要】
数据处理部、处理装置、手术系统、设备与介质


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种数据处理部、处理装置、手术系统、设备与介质。

技术介绍

[0002]支气管镜检查是目前呼吸系统疾病最重要的诊疗手段之一，随着技术的不断进步，可基于虚拟支气管树而实现针对支气管镜的定位。
[0003]在相关技术中，可基于支气管镜采集到的支气管的图像，以及预先设置的虚拟支气管树而确定支气管镜在虚拟坐标系中的位姿，然而，基于图像的处理过程中，所需处理的数据量较大，处理效率较低，难以保障所确定位姿的实时性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种数据处理部、处理装置、手术系统、设备与介质，以解决处理效率较低，难以保障所确定位姿的实时性的问题。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种数据处理部，用于执行支气管镜检测的处理方法，所述支气管镜检测的处理方法，包括：基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息；其中，所述虚拟支气管树用于模拟真实支气管，所述虚拟坐标系基于所述虚拟支气管树建立；基于预设的用于检测所述支气管镜的追踪组件，获取支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息；所述追踪坐标系基于所述追踪组件建立；基于所述支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息、和所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息，确定所述追踪坐标系与所述虚拟坐标系的目标转换关系；根据所述支气管镜在所述追踪坐标系中的第一实时位姿信息、以及所述目标转换关系，确定所述支气管镜在所述虚拟坐标系中的第二实时位姿信息。
[0006]可选的，所述追踪组件包括追踪传感器和追踪设备；所述追踪坐标系基于所述追踪设备建立；所述追踪传感器与所述支气管镜的相对位置固定；基于预设的用于检测所述支气管镜的追踪组件，获取支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息，包括：获取追踪传感器在所述追踪坐标系下的第三位姿信息；基于所述第三位姿信息、以及支气管镜相对于所述追踪传感器的第四位姿信息，确定所述支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息；其中，所述第四位姿信息为根据所述追踪传感器与所述支气管镜的相对位置预先确定的。
[0007]可选的，在基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息之前，还包括：获取支气管镜在运动过程中采集到的所述支气管的实时图像；
响应于所采集到的实时图像满足预设条件，控制支气管镜停止运动，并将该实时图像确定为目标图像。
[0008]可选的，所述基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息，包括：将所述目标图像与虚拟支气管树对应的虚拟切片图进行匹配；确定匹配于所述目标图像的目标虚拟切片图，根据所述目标虚拟切片图确定所述第一位姿信息。
[0009]可选的，根据所述支气管镜在所述追踪坐标系中的第一实时位姿信息、以及所述目标转换关系，确定所述支气管镜在所述虚拟坐标系中的第二实时位姿信息之后，还包括：比对所述第二实时位姿信息与所述虚拟支气管树；若确定所述第二实时位姿信息所表征的位置处于所述虚拟支气管树的虚拟气道外，则对所述目标转换关系进行调整，得到调整后的目标转换关系，以使得：根据所述调整后的目标转换关系转换所述第一实时位姿信息所得到的第三实时位姿信息处于所述虚拟气道内；所述第三实时位姿信息用于表征所述支气管镜在所述虚拟坐标系中的实时位姿。
[0010]可选的，所述第二实时位姿信息表征为所述支气管镜的指定位置点在所述虚拟坐标系的位姿；对所述目标转换关系进行调整，得到调整后的目标转换关系，包括：获取所述虚拟支气管树的中心线中与所述指定位置点对应的参考位置点在所述虚拟坐标系的参考位姿信息；基于所述参考位姿信息对所述第二实时位姿信息进行至少一次修正，得到修正后的至少一组候选位姿信息；针对每一组候选位姿信息，基于所述候选位姿信息与所述第一实时位姿信息，确定所述追踪坐标系与所述虚拟坐标系间的候选转换关系；不同候选位姿信息是不同的；将至少一组候选转换关系中的一个候选转换关系作为所述调整后的目标转换关系。
[0011]可选的，获取所述虚拟支气管树的中心线中与所述指定位置点对应的参考位置点在所述虚拟坐标系的参考位姿信息，包括：计算所述指定位置点与所述中心线中多个位置点的距离，并在所述多个位置点中，选择距离最小的位置点作为所述参考位置点；以所述参考位置点处的切线方向作为所述参考位置点的矢量方向，以所述参考位置点的坐标作为所述参考位置点的坐标，确定所述参考位姿信息。
[0012]可选的，所述第二实时位姿信息包括所述指定位置点相对于所述虚拟坐标系的第二旋转矩阵与第二平移矩阵；所述参考位姿信息包括所述参考位置点相对于所述虚拟坐标系的参考旋转矩阵与参考平移矩阵；所述候选位姿信息包括候选旋转矩阵与候选平移矩阵；所述候选旋转矩阵中的取值处于所述第二旋转矩阵中的对应的取值与所述参考旋转矩阵中对应的取值之间；所述候选平移矩阵中的取值处于所述第二平移矩阵中对应的取值与所述参考旋
转矩阵中对应的取值之间。
[0013]可选的，将至少一组候选转换关系中的一个候选转换关系作为所述调整后的目标转换关系，包括：获取追踪组件检测所述支气管镜的位姿而得到的多个历史位姿信息；针对每一组候选转换关系，基于该候选转换关系，将所述多个历史位姿信息转换至所述虚拟坐标系，得到所述虚拟坐标系下的对应于该候选转换关系的多个预测位置点，并统计所述多个预测位置点中位于所述虚拟气道内的预测位置点的数量；基于每个候选转换关系下统计出的位于虚拟气道内的预测位置点的数量，从所述至少一组候选转换关系中确定出一个候选转换关系作为所述调整后的目标转换关系。
[0014]可选的，所述基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息，包括：响应于用户下发的配准触发指示，基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息；其中，所述配准触发指示用于触发所述目标转换关系的确定。
[0015]可选的，所述追踪组件包括追踪传感器与追踪设备，所述追踪传感器设于所述支气管镜，所述追踪坐标系为：以所述追踪设备为基准的坐标系。
[0016]根据本专利技术的第二方面，提供了一种支气管镜检测的处理装置，包括：第一位姿确定模块，用于基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息；其中，所述虚拟支气管树用于模拟真实支气管，所述虚拟坐标系基于所述虚拟支气管树建立；第二位姿获取模块，用于基于预设的用于检测所述支气管镜的追踪组件，获取支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息；所述追踪坐标系基于所述追踪组件建立；目标关系确定模块，用于基于所述支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息、和所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息，确定所述追踪坐标系与所述虚拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据处理部，其特征在于，用于执行支气管镜检测的处理方法，所述支气管镜检测的处理方法，包括：基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息；其中，所述虚拟支气管树用于模拟真实支气管，所述虚拟坐标系基于所述虚拟支气管树建立；基于预设的用于检测所述支气管镜的追踪组件，获取支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息；所述追踪坐标系基于所述追踪组件建立；基于所述支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息、和所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息，确定所述追踪坐标系与所述虚拟坐标系的目标转换关系；根据所述支气管镜在所述追踪坐标系中的第一实时位姿信息、以及所述目标转换关系，确定所述支气管镜在所述虚拟坐标系中的第二实时位姿信息。2.根据权利要求1所述的数据处理部，其特征在于，所述追踪组件包括追踪传感器和追踪设备；所述追踪坐标系基于所述追踪设备建立；所述追踪传感器与所述支气管镜的相对位置固定；基于预设的用于检测所述支气管镜的追踪组件，获取支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息，包括：获取追踪传感器在所述追踪坐标系下的第三位姿信息；基于所述第三位姿信息、以及支气管镜相对于所述追踪传感器的第四位姿信息，确定所述支气管镜在追踪坐标系下的第二位姿信息；其中，所述第四位姿信息为根据所述追踪传感器与所述支气管镜的相对位置预先确定的。3.根据权利要求1所述的数据处理部，其特征在于，在基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息之前，还包括：获取支气管镜在运动过程中采集到的所述支气管的实时图像；响应于所采集到的实时图像满足预设条件，控制支气管镜停止运动，并将该实时图像确定为目标图像。4.根据权利要求1所述的数据处理部，其特征在于，所述基于支气管镜采集到的支气管的目标图像、以及预先设置的虚拟支气管树，确定所述支气管镜在虚拟坐标系中的第一位姿信息，包括：将所述目标图像与虚拟支气管树对应的虚拟切片图进行匹配；确定匹配于所述目标图像的目标虚拟切片图，根据所述目标虚拟切片图确定所述第一位姿信息。5.根据权利要求1至4任一项所述的数据处理部，其特征在于，根据所述支气管镜在所述追踪坐标系中的第一实时位姿信息、以及所述目标转换关系，确定所述支气管镜在所述虚拟坐标系中的第二实时位姿信息之后，还包括：比对所述第二实时位姿信息与所述虚拟支气管树；若确定所述第二实时位姿信息所表征的位置处于所述虚拟支气管树的虚拟气道外，则对所述目标转换关系进行调整，得到调整后的目标转换关系，以使得：根据所述调整后的目标转换关系转换所述第一实时位姿信息所得到的第三实时位姿信息处于所述虚拟气道内；
所述第三实时位姿信息用于表征所述支气管镜在所述虚拟坐标系中的实时位姿。6.根据权利要求5所述的数据处理部，其特征在于，所述第二实时位姿信息表征为所述支气管镜的指定位置点在所述虚拟坐标系的位姿；对所述目标转换关系进行调整，得到调整后的目标转换关系，包括：获取所述虚拟支气管树的中心线中与所述指定位置点对应的参考位置点在所述虚拟坐标系的参考位姿信息；基于所述参考位姿信息对所述第二实时位姿信息进行至少一次修正，得到修正后的至少一组候选位姿信息；针对每一组候选位姿信息，基于所述候选位姿信息与所述第一实时位姿信息，确定所述追踪坐标系与所述虚拟坐标系间的候选转换关系；不同候选位姿信息是不同的；将至少一组候选转换关系中的一个候选转换关系作为所述调整后的目标转换关系。7.根据权利要求6所述的数据处理部，其特征在于，获取所述虚拟支气管树的中心线中与所述指定位置点对应的参考位置点在所述虚拟坐标系的参考位姿信息，包括：计算所述指定位置点与所述中心线中多个位置点的距离，并在所述多个位置点中，选择距离最小的位置点作为所述参考位置点；以所述参考位置点处的切线方向作为所述参考位置点的矢量方向，以所述参考位置点的坐标作为所述参考位置点的坐标，确定所述参考位姿信息。8.根据权利要求6所述的数据处理部，其特征在于，所述第二实时位姿信息包括所述指定位置点相对于所述虚拟坐标系的第二旋转矩阵与第二平移矩阵；所述参考位姿信息包括所述参考位置点相对于所述虚拟坐标系的参考旋转矩阵与参考平移矩阵；所述候选位姿信息包括候选旋转矩阵与候选平移矩阵；所述候选旋转矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍德荣，余坤璋，徐宏，孙晶晶，王俊，杨志明，王仁成，
申请(专利权)人：杭州堃博生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：