患者与患者医学影像的空间匹配方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种患者与患者医学影像的空间匹配方法、装置、设备及介质。其中，所述方法包括：获取双目视觉成像设备采集的线激光发射器发射的线激光在患者头部扫描的第一图像和第二图像；对第一图像和第二图像中的线激光的中心线分别进行提取，并根据第一图像和第二图像中的线激光的中心线，确定第一图像与第二图像的视差数据；根据视差数据，以及左视觉成像设备的与右视觉成像设备的光心距离，确定线激光在患者头部投射的激光点的三维空间数据；根据线激光在患者头部投射的激光点的三维空间数据，重建患者头部的点云，并对患者头部的点云与患者医学影像的点云进行配准。本方案能够有效地提高患者与患者医学影像的空间匹配精度。间匹配精度。间匹配精度。

【技术实现步骤摘要】
患者与患者医学影像的空间匹配方法、装置、设备及介质


[0001]本申请实施例涉及人工智能领域，尤其涉及一种患者与患者医学影像的空间匹配方法、装置、电子设备及计算机可读介质。

技术介绍

[0002]自上世纪90年代起，机器人辅助手术逐渐成为一个显著的发展趋势。大量的外科手术机器人系统在临床上的成功应用引起了国内外医学界、科技界极大的兴趣。当前，微创手术机器人逐渐成为国际机器人领域的前沿和研究热点。微创手术机器人系统融合诸多新兴学科，实现了外科手术的微创化、智能化和数字化。截止目前，微创手术机器人已经在全世界广泛应用，其应用的手术种类涵盖泌尿科、妇产科、心脏外科、胸外科、肝胆外科、胃肠外科、耳鼻喉科等学科。
[0003]在使用微创手术机器人辅助手术时，医生站在控制台边，离手术台几十厘米远，透过探视镜向里看，来研究病人体内的照相机发送的三维图像。三维图像显示的是手术点和固定于杆端点上的手术仪器。外科医生使用位于屏幕正下方的控制手柄来操作手术仪器。当外科医生移动控制手柄时，计算机向手术仪器发送电子信号，手术仪器与控制手柄同步移动。
[0004]为了实现上述同步移动的过程，需要先完成患者空间与视觉传感器空间的注册，也即是患者与患者医学影像的空间匹配，才能实时获取微创手术机器人与患者的相对位置关系。在现有技术中，在患者头部粘贴一些标识物，以实现患者与患者医学影像的空间匹配。具体地，在手术过程中，微创手术机器人通常需要根据标识物得到患者相关的空间信息，利用这些空间信息与医学影像中的空间信息进行匹配，从而实现微创手术机器人的定位或导航功能。现有技术中的患者与患者医学影像的空间匹配方式都很繁琐，并且由于外界因素的影响会造成误差，降低了患者与患者医学影像的空间匹配精度，从而影响对患者的手术精度。
[0005]由此可见，如何简便地进行患者与患者医学影像的空间匹配，并有效提高患者与患者医学影像的空间匹配精度成为当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提出一种患者与患者医学影像的空间匹配方法、装置、电子设备及计算机可读介质，用于解决现有技术中存在的如何简便地进行患者与患者医学影像的空间匹配，并有效提高患者与患者医学影像的空间匹配精度的技术问题。
[0007]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种患者与患者医学影像的空间匹配方法。所述方法包括：获取双目视觉成像设备采集的线激光发射器发射的线激光在患者头部扫描的第一图像和第二图像，其中，所述第一图像由所述双目视觉成像设备中的左视觉成像设备采集得到，并且所述第二图像由所述双目视觉成像设备中的右视觉成像设备采集得到；对所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线分
别进行提取，并根据所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线，确定所述第一图像与所述第二图像的视差数据；根据所述第一图像与所述第二图像的视差数据，以及所述左视觉成像设备的光心与所述右视觉成像设备的光心的距离，确定所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据；根据所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据，重建所述患者头部的点云，并对所述患者头部的点云与所述患者医学影像的点云进行配准，以获得所述患者与所述患者医学影像的空间配准结果。
[0008]根据本申请实施例的第二方面，提供了一种患者与患者医学影像的空间匹配装置。所述装置包括：获取模块，用于获取双目视觉成像设备采集的线激光发射器发射的线激光在患者头部扫描的第一图像和第二图像，其中，所述第一图像由所述双目视觉成像设备中的左视觉成像设备采集得到，并且所述第二图像由所述双目视觉成像设备中的右视觉成像设备采集得到；第一确定模块，用于对所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线分别进行提取，并根据所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线，确定所述第一图像与所述第二图像的视差数据；第二确定模块，用于根据所述第一图像与所述第二图像的视差数据，以及所述左视觉成像设备的光心与所述右视觉成像设备的光心的距离，确定所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据；配准模块，用于根据所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据，重建所述患者头部的点云，并对所述患者头部的点云与所述患者医学影像的点云进行配准，以获得所述患者与所述患者医学影像的空间配准结果。
[0009]根据本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，配置为存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本申请实施例的第一方面所述的患者与患者医学影像的空间匹配方法。
[0010]根据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，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例的第一方面所述的患者与患者医学影像的空间匹配方法。
[0011]根据本申请实施例提供的患者与患者医学影像的空间匹配方案，获取双目视觉成像设备采集的线激光发射器发射的线激光在患者头部扫描的第一图像和第二图像，其中，所述第一图像由所述双目视觉成像设备中的左视觉成像设备采集得到，并且所述第二图像由所述双目视觉成像设备中的右视觉成像设备采集得到，并对所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线分别进行提取，再根据所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线，确定所述第一图像与所述第二图像的视差数据，再根据所述第一图像与所述第二图像的视差数据，以及所述左视觉成像设备的光心与所述右视觉成像设备的光心的距离，确定所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据，再根据所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据，重建所述患者头部的点云，再对所述患者头部的点云与所述患者医学影像的点云进行配准，以获得所述患者与所述患者医学影像的空间配准结果，与现有的其它方式相比，患者头部不会粘贴任何标识物，仅依靠双目视觉成像设备和线激光发射器便可完成患者头部的点云的重建，提高了患者头部点云的重建精度，此外，通过对重建的患者头部点云
与患者医学影像的点云进行配准，不仅能够简便地进行患者与患者医学影像的空间匹配，而且还能够有效地提高患者与患者医学影像的空间匹配精度。
附图说明
[0012]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0013]图1A为本申请实施例一的患者与患者医学影像的空间匹配方法的步骤流程图；
[0014]图1B为根据本申请实施例一提供的每行像素点的灰度值变化的的示意图；
[0015]图1C为根据本申请实施例一提供的求解激光点的三维空间坐标的示意图；
[0016]图1D为根据本申请实施例一提供的求解激光点的三维空间坐标的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种患者与患者医学影像的空间匹配方法，其特征在于，所述方法包括：获取双目视觉成像设备采集的线激光发射器发射的线激光在患者头部扫描的第一图像和第二图像，其中，所述第一图像由所述双目视觉成像设备中的左视觉成像设备采集得到，并且所述第二图像由所述双目视觉成像设备中的右视觉成像设备采集得到；对所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线分别进行提取，并根据所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线，确定所述第一图像与所述第二图像的视差数据；根据所述第一图像与所述第二图像的视差数据，以及所述左视觉成像设备的光心与所述右视觉成像设备的光心的距离，确定所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据；根据所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据，重建所述患者头部的点云，并对所述患者头部的点云与所述患者医学影像的点云进行配准，以获得所述患者与所述患者医学影像的空间配准结果。2.根据权利要求1所述的患者与患者医学影像的空间匹配方法，其特征在于，所述对所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线分别进行提取，包括：根据所述第一图像的每行像素点的灰度值和预设的中心灰度阈值，对所述第一图像的每行像素点进行筛选，以获得所述第一图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点，并根据所述第一图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点，确定所述第一图像中的所述线激光的中心线；根据所述第二图像的每行像素点的灰度值和所述中心灰度阈值，对所述第二图像的每行像素点进行筛选，以获得所述第二图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点，并根据所述第二图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点，确定所述第二图像中的所述线激光的中心线。3.根据权利要求2所述的患者与患者医学影像的空间匹配方法，其特征在于，所述根据所述第一图像的每行像素点的灰度值和预设的中心灰度阈值，对所述第一图像的每行像素点进行筛选，以获得所述第一图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点，包括：确定所述第一图像的每行像素点中灰度值大于或等于所述中心灰度阈值的像素点为所述第一图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点，所述根据所述第二图像的每行像素点的灰度值和所述中心灰度阈值，对所述第二图像的每行像素点进行筛选，以获得所述第二图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点，包括：确定所述第二图像的每行像素点中灰度值大于或等于所述中心灰度阈值的像素点为所述第二图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点。4.根据权利要求1所述的患者与患者医学影像的空间匹配方法，其特征在于，所述根据所述第一图像中的所述线激光的中心线和所述第二图像中的所述线激光的中心线，确定所述第一图像与所述第二图像的视差数据，包括：根据所述第一图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点的灰度值和
所述第一图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点的坐标，确定所述第一图像每行位于所述线激光的中心线上的激光点的坐标；根据所述第二图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点的灰度值和所述第二图像的每行像素点中与所述线激光的中心线相关的像素点的坐标，确定所述第二图像每行位于所述线激光的中心线上的激光点的坐标；根据所述第一图像每行位于所述线激光的中心线上的激光点的坐标和所述第二图像每行位于所述线激光的中心线上的激光点的坐标，确定所述第一图像与所述第二图像的视差数据。5.根据权利要求1所述的患者与患者医学影像的空间匹配方法，其特征在于，所述根据所述第一图像与所述第二图像的视差数据，以及所述左视觉成像设备的光心与所述右视觉成像设备的光心的距离，确定所述线激光在所述患者头部投射的激光点的三维空间数据，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李腾飞，王琪，谢永召，
申请(专利权)人：北京柏惠维康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：