一种内窥镜调整装置、手术机器人及可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:32466359 阅读:57 留言:0更新日期:2022-02-26 09:29
本发明专利技术实施例公开了一种内窥镜调整装置、手术机器人及可读存储介质,该装置包括:处理模块,用于对于原始图像进行校正处理,得到校正图像;识别模块,用于识别校正图像,得到图形码的图形信息;第一确定模块,用于根据手术器械的类别标识,从预设配置文件中,查询图形码的实际尺寸信息、以及手术器械的器械末端与图形码的第一相对位置信息;第二确定模块,用于根据图形码的实际尺寸信息和校正图像确定比例关系;第三确定模块,用于根据比例关系和第一相对位置信息,确定器械末端与校正图像的第二相对位置信息;调整模块,用于根据第二相对位置信息,调整内窥镜。由此,能够提升内窥镜调整的准确性和效率。整的准确性和效率。整的准确性和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种内窥镜调整装置、手术机器人及可读存储介质


[0001]本专利技术属于信息处理
,尤其涉及一种内窥镜调整装置、手术机器人及可读存储介质。

技术介绍

[0002]在微创手术期间,例如腹腔微创手术期间,主刀医生和助手需要将手术器械(例如手术刀)和内窥镜同时伸入患者创口,主刀医生通过控制手术器械从而实施手术。而助理需要根据手术器械的运动,控制内窥镜的拍摄角度,从而使得内窥镜保持对手术操作区域的拍摄。然而由于手术台周围区域狭窄,导致助手操作内窥镜不是很方便。并且主刀医生需要随时告知助手下一刻应当往哪个方向移动内窥镜,导致主刀医生的精力被分散。可见,现有的内窥镜控制方式较为落后。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种内窥镜调整装置、手术机器人及可读存储介质,能够解决目前对于内窥镜调整的准确性和效率较低的问题。
[0004]第一方面,本专利技术实施例提供一种内窥镜调整装置,应用于手术机器人,该装置包括:采集模块,用于根据内窥镜拍摄的手术图像,采集设置在手术器械上的图形码的原始图像;处理模块,用于对于原始图像进行校正处理,得到校正图像;识别模块,用于识别校正图像,得到图形码的图形信息,图形信息包括:手术器械的类别标识;第一确定模块,用于根据手术器械的类别标识,从预设配置文件中,查询图形码的实际尺寸信息、以及手术器械的器械末端与图形码的第一相对位置信息;第二确定模块,用于根据图形码的实际尺寸信息和校正图像确定比例关系;比例关系用于指示图形码与校正图像之间的尺寸比例;第三确定模块,用于根据比例关系和第一相对位置信息,确定器械末端与校正图像的第二相对位置信息;调整模块,用于根据第二相对位置信息,调整内窥镜。
[0005]在一种可能的实现方式中,第二确定模块,具体用于:识别校正图像的尺寸信息;根据图形码的实际尺寸信息和校正图像的尺寸信息,确定比例关系。
[0006]在一种可能的实现方式中,调整模块,包括:获取模块,用于获取图形码在校正图像中的位置信息;第四确定模块,用于根据图形码在校正图像中的位置信息和第二相对位置信息,确定器械末端在校正图像中的位置信息;变换模块,用于对器械末端在校正图像中的位置信息进行逆透视变换,确定器械
末端在原始图像中的位置信息;第五确定模块,用于根据器械末端在原始图像中的位置信息和原始图像在手术图像中的位置,确定器械末端在手术图像中的位置,并将器械末端在手术图像中的位置作为跟踪位置信息;调整模块,具体用于:根据跟踪位置信息,调整内窥镜。
[0007]在一种可能的实现方式中,变换模块,包括:建立模块,用于建立从原始图像所在的第一平面到校正图像所在的第二平面的逆透视变换矩阵;第六确定模块,用于根据逆透视变换矩阵和器械末端在校正图像中的位置信息,确定器械末端在原始图像中的位置信息。
[0008]在一种可能的实现方式中,调整模块,具体用于:获取手术图像的中心位置信息;根据跟踪位置信息和手术图像的中心位置信息,确定位置偏差信息;根据位置偏差信息,调整内窥镜,以使内窥镜对准器械末端。
[0009]在一种可能的实现方式中,建立模块,具体用于:获取标定点坐标;标定点坐标包括:原始图像中的第一标定点坐标和校正图像中的第二标定点坐标;根据第一标定点集坐标和第二标定点集坐标,确定逆透视变换矩阵。
[0010]在一种可能的实现方式中,图形码为二维码。
[0011]在一种可能的实现方式中,处理模块,具体用于:识别原始图像中的第一标定点集坐标;确定校正图像中的第二标定点集坐标;确定第一标定点集坐标变换至第二标定点集坐标对应的单应性矩阵;对单应性矩阵进行逆透视变换,得到校正图像。
[0012]在一种可能的实现方式中,采集模块包括预处理模块;预处理模块,用于对手术图像进行预处理,得到至少一个检测区域图像;识别模块,还用于从至少一个检测区域图像中,识别出原始图像。
[0013]在一种可能的实现方式中,预处理模块,包括:检测模块和生成模块;检测模块,用于检测手术图像,得到至少一个区域轮廓;识别模块,用于识别每个区域轮廓的形心坐标;生成模块,用于根据形心坐标和预设尺寸,生成至少一个检测区域图像。
[0014]在一种可能的实现方式中,识别模块,具体用于:对检测区域图像进行阈值化处理,得到校正后的检测区域图像;对校正后的检测区域图像进行扫描,得到扫描结果;将扫描结果中满足预设条件的目标扫描结果对应的检测区域图像,确定为候选探测图像;从候选探测图像中,识别出原始图像。
[0015]在一种可能的实现方式中,检测模块,具体用于:检测手术图像的轮廓,得到至少一个区域轮廓,包括:对手术图像进行灰度化处理,得到灰度图像;
对灰度图像进行二值化处理,得到二值化图像;基于预设阈值检测二值化图像,得到至少一个区域轮廓。
[0016]第二方面,本专利技术实施例提供了一种手术机器人,该手术机器人包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;处理器执行计算机程序指令时,实现如第一方面或者第一方面的任一可能实现方式中的装置。
[0017]第三方面,本专利技术实施例提供了一种可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面或者第一方面的任一可能实现方式中的装置。
[0018]本专利技术实施例中,通过对于采集到的手术机器人上附有的图形码的原始图像进行校正处理,得到校正图像,这里校正处理可以方便后续对校正图像和实际尺寸建立变换关系,以及便于读取图形码的图形信息;图形信息中包含器械末端与图形码的第一相对位置信息,这样,当器械末端被组织或其他障碍物遮挡时,仍然可以根据比例关系对图形信息中包含的第一相对位置信息进行转换,确定器械末端与校正图像的第二相对位置信息,从而根据第二相对位置信息调整内窥镜,以实现自动控制内窥镜,使其快速准确地跟踪器械末端部位。由此,能够提升对于内窥镜调整的准确性和效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,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。
[0020]图1是本专利技术实施例提供的一种手术机器人示意图;图2是本专利技术实施例提供的一种内窥镜调整方法的流程图;图3是本专利技术实施例提供的一种图形码示意图;图4是本专利技术实施例提供的一种图形码的特征示意图;图5是本专利技术实施例提供的一种坐标系示意图;图6是本专利技术实施例提供的一种透视变换示意图;图7是本专利技术实施例提供的一种内窥镜调整装置结构示意图;图8是本专利技术实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本专利技术进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术,并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说,本专利技术可以在不需要这些具体本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜调整装置,其特征在于,应用于手术机器人,所述装置包括:采集模块,用于根据内窥镜拍摄的手术图像,采集设置在手术器械上的图形码的原始图像;处理模块,用于对于所述原始图像进行校正处理,得到校正图像;识别模块,用于识别所述校正图像,得到所述图形码的图形信息,所述图形信息包括:所述手术器械的类别标识;第一确定模块,用于根据所述手术器械的类别标识,从预设配置文件中,查询所述图形码的实际尺寸信息、以及所述手术器械的器械末端与所述图形码的第一相对位置信息;第二确定模块,用于根据所述图形码的实际尺寸信息和所述校正图像确定比例关系;所述比例关系用于指示所述图形码与所述校正图像之间的尺寸比例;第三确定模块,用于根据所述比例关系和所述第一相对位置信息,确定所述器械末端与所述校正图像的第二相对位置信息;调整模块,用于根据所述第二相对位置信息,调整所述内窥镜。2.根据权利要求1所述的装置,所述第二确定模块,具体用于:识别所述校正图像的尺寸信息;根据所述图形码的实际尺寸信息和所述校正图像的尺寸信息,确定所述比例关系。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述调整模块,包括:获取模块,用于获取图形码在所述校正图像中的位置信息;第四确定模块,用于根据所述图形码在所述校正图像中的位置信息和所述第二相对位置信息,确定所述器械末端在所述校正图像中的位置信息;变换模块,用于对所述器械末端在所述校正图像中的位置信息进行逆透视变换,确定所述器械末端在所述原始图像中的位置信息;第五确定模块,用于根据所述器械末端在所述原始图像中的位置信息和所述原始图像在所述手术图像中的位置,确定所述器械末端在所述手术图像中的位置,并将所述器械末端在所述手术图像中的位置作为跟踪位置信息;所述调整模块,具体用于:根据所述跟踪位置信息,调整所述内窥镜。4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述变换模块,包括:建立模块,用于建立从所述原始图像所在的第一平面到所述校正图像所在的第二平面的逆透视变换矩阵;第六确定模块,用于根据逆透视变换矩阵和所述器械末端在所述校正图像中的位置信息,确定所述器械末端在所述原始图像中的位置信息。5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述调整模块,具体用于:获取所述手术图像的中心位置信息;根据所述跟踪位置信息和所述手术图像的中心位置信息,确定位置偏差信息;根据所述位置偏差信息,调整所述内窥镜,以使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王迎智高倩周毅
申请(专利权)人:极限人工智能有限公司
类型:发明
国别省市:

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