本申请实施例提供了一种手术导航探针的针尖位置标定方法、装置、设备及可读介质。其中，所述方法包括：获取针尖位置待标定的手术导航探针的定位标志物围绕手术导航探针的针尖接触的空间固定点旋转时定位标志物在世界坐标系下的多个姿态数据以及定位标志物在世界坐标系下的多个位置数据；根据多个姿态数据和多个位置数据，确定用于确定针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个数据组合；根据多个数据组合，构建用于确定针尖在定位标志物的坐标系下的位置数据的多个等式；根据多个等式，确定针尖在定位标志物的坐标系下的位置数据。本方案能够精确地标定出手术导航探针的针尖在手术导航探针的定位标志物的坐标系下的位置。下的位置。下的位置。
【技术实现步骤摘要】
手术导航探针的针尖位置标定方法、装置、设备及可读介质
[0001]本申请实施例涉及位置标定领域，尤其涉及一种手术导航探针的针尖位置标定方法、装置、电子设备及计算机可读介质。
技术介绍
[0002]在手术导航中，医生需要手术导航探针来实时地找到并观测其感兴趣的患者体内特定部位的组织的CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)图像。手术导航系统可以实时地跟踪手术导航探针的定位标志物的三维姿态和位置，手术导航探针的针尖指向患者体内医生感兴趣的区域，手术导航系统要精准地反应出该区域对应的CT图像，因此，需要精确地确定手术导航探针的针尖在手术导航探针的定位标志物的坐标系下的位置，而手术导航探针的制造精度往往是达不到期望的精度的。
[0003]由此可见，如何精确地标定出手术导航探针的针尖在手术导航探针的定位标志物的坐标系下的位置成为当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本申请的目的在于提出一种手术导航探针的针尖位置标定方法、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精确地标定出手术导航探针的针尖在手术导航探针的定位标志物的坐标系下的位置的技术问题。
[0005]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种手术导航探针的针尖位置标定方法。所述方法包括：获取针尖位置待标定的手术导航探针的定位标志物围绕所述手术导航探针的针尖接触的空间固定点旋转时所述定位标志物在世界坐标系下的多个姿态数据以及所述定位标志物在所述世界坐标系下的多个位置数据；根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个数据组合；根据多个数据组合，构建用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个等式；根据所述多个等式，确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据。
[0006]根据本申请实施例的第二方面，提供了一种手术导航探针的针尖位置标定装置。所述装置包括：获取模块，用于获取针尖位置待标定的手术导航探针的定位标志物围绕所述手术导航探针的针尖接触的空间固定点旋转时所述定位标志物在世界坐标系下的多个姿态数据以及所述定位标志物在所述世界坐标系下的多个位置数据；第一确定模块，用于根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个数据组合；构建模块，用于根据多个数据组合，构建用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个等式；第二确定模块，用于根据所述多个等式，确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据。
[0007]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手术导航探针的
针尖位置标定方法。
[0008]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手术导航探针的针尖位置标定方法。
[0009]根据本申请实施例提供的手术导航探针的位置标定方案，获取针尖位置待标定的手术导航探针的定位标志物围绕所述手术导航探针的针尖接触的空间固定点旋转时所述定位标志物在世界坐标系下的多个姿态数据以及所述定位标志物在所述世界坐标系下的多个位置数据，并根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个数据组合，再根据多个数据组合，构建用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个等式，再根据所述多个等式，确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据，能够精确地标定出手术导航探针的针尖在手术导航探针的定位标志物的坐标系下的位置。
附图说明
[0010]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：
[0011]图1A为本实施例一的手术导航探针的针尖位置标定方法的步骤流程图；
[0012]图1B为根据本实施例一提供的手术导航探针的示意图；
[0013]图2为本实施例二的手术导航探针的针尖位置标定装置的结构示意图；
[0014]图3为本实施例三中电子设备的结构示意图；
[0015]图4为本实施例四中电子设备的硬件结构。
具体实施方式
[0016]为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。
[0017]参照图1A，示出了本实施例一的手术导航探针的针尖位置标定方法的步骤流程图。
[0018]具体地，本实施例提供的手术导航探针的针尖位置标定方法包括以下步骤：
[0019]在步骤S101中，获取针尖位置待标定的手术导航探针的定位标志物围绕所述手术导航探针的针尖接触的空间固定点旋转时所述定位标志物在世界坐标系下的多个姿态数据以及所述定位标志物在所述世界坐标系下的多个位置数据。
[0020]在本实施例中，所述手术导航探针包括所述定位标志物和所述针尖，所述定位标志物通过针轴与所述针尖物理连接，如图1B所示。所述多个姿态数据中的每个姿态数据包括旋转矩阵，所述多个位置数据中的每个位置数据包括平移向量。所述旋转矩阵可为一个3
×
3的旋转矩阵，所述平移向量可为一个3
×
1的平移向量。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
[0021]在一个具体的例子中，可以实时地从手术导航系统中获取针尖位置待标定的手术导航探针的定位标志物围绕所述手术导航探针的针尖接触的空间固定点旋转时所述定位标志物在世界坐标系下的多个姿态数据以及所述定位标志物在所述世界坐标系下的多个位置数据。其中，所述手术导航系统包括双目成像设备和与所述双目成像设备电连接的工控机。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本实施例对此不做任何限定。
[0022]在步骤S102中，根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个数据组合。
[0023]在一些可选实施例中，所述根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置的多个数据组合之前，所述方法还包括：获取所述定位标志物围绕所述针尖接触的空间固定点旋转时所述多个姿态数据与所述多个位置数据的对应关系。在根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置的多个数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种手术导航探针的针尖位置标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取针尖位置待标定的手术导航探针的定位标志物围绕所述手术导航探针的针尖接触的空间固定点旋转时所述定位标志物在世界坐标系下的多个姿态数据以及所述定位标志物在所述世界坐标系下的多个位置数据；根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个数据组合；根据多个数据组合，构建用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的多个等式；根据所述多个等式，确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据。2.根据权利要求1所述的手术导航探针的针尖位置标定方法，其特征在于，所述根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置的多个数据组合之前，所述方法还包括：获取所述定位标志物围绕所述针尖接触的空间固定点旋转时所述多个姿态数据与所述多个位置数据的对应关系，所述根据所述多个姿态数据和所述多个位置数据，确定用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置的多个数据组合，包括：根据所述多个姿态数据与所述多个位置数据的对应关系，对所述多个姿态数据和所述多个位置数据进行组合，以获得所述多个数据组合，其中，所述多个数据组合中的每个数据组合包括姿态数据和与所述姿态数据对应的位置数据。3.根据权利要求1所述的手术导航探针的针尖位置标定方法，其特征在于，所述根据多个数据组合，构建用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置的多个等式，包括：根据以下公式一构建用于确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置的多个等式：其中，i≠j，i表示自然数，j表示自然数，表示所述定位标志物的第i个数据组合的姿态数据，p
m
表示所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据，表示所述定位标志物的第i个数据组合的位置数据，表示所述定位标志物的第j个数据组合的姿态数据，表示所述定位标志物的第j个数据组合的位置数据。4.根据权利要求1所述的手术导航探针的针尖位置标定方法，其特征在于，所述根据所述多个等式，确定所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据，包括：对所述多个等式进行转换，以获得用于求解所述针尖在所述定位标志物的坐标系下的位置数据的目标函数，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：白汝乐，赵英含，赵德朋，谢永召，吕洪彬，田庆，
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：
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