本发明专利技术提供了一种光学跟踪工具的标记点排布方法、装置和电子设备。其中，该方法包括：获取用户输入的参数；基于参数和光学跟踪工具的设计要求确定新增工具的标记点排布的评分；基于评分调整新增工具的标记点排布，直至评分满足预先设定的阈值，输出新增工具的最终标记点排布。该方式中，可以自动化设计新增被动式工具标记点排布的过程，减少在已有工具组基础上新增一符合设计要求的工具的时间，帮助工具设计者在短时间内从无到有生成若干符合设计要求的被动式工具的标记点排布。要求的被动式工具的标记点排布。要求的被动式工具的标记点排布。
【技术实现步骤摘要】
光学跟踪工具的标记点排布方法、装置和电子设备
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其是涉及一种光学跟踪工具的标记点排布方法、装置和电子设备。
技术介绍
[0002]目前，通过识别工具上的标记点空间位置进而计算工具空间位姿状态的近红外光量测可以应用于影像导引手术中医疗器械的定位，例如脊椎椎间孔椎间融合术中，医生能够借由该系统准确获知脊骨螺钉与目标区域的相对位置关系，从而提高置钉准确率。系统中的位置感测器可以在一个提前校准过的空间范围内同时追踪多个工具。所得量测数据可以进一步用来进行工具导航以及可视化的应用。
[0003]其中，上述工具可以分为主动式工具和被动式工具。实际应用中，一个被动式工具的标记点个数一般为4，且都处于同一平面上。因为需要逐一检查设计要求，工具设计者需要在标记点排布的设计上耗费大量时间。而随着需要同时追踪之工具数量上升，每新增一个工具所要进行的检查数也会显著上升。为减少检查次数，实际操作中往往将工具标志点分布设计得比较分散，导致后续新增的工具尺寸偏大，而且即便如此，检查新增工具是否符合设计要求还是需要耗费大量时间。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光学跟踪工具的标记点排布方法、装置和电子设备，以自动化设计新增被动式工具标记点排布的过程，减少在已有工具组基础上新增一符合设计要求的工具的时间，帮助工具设计者在短时间内从无到有生成若干符合设计要求的被动式工具的标记点排布。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种光学跟踪工具的标记点排布方法，其特征在于，方法包括：获取用户输入的参数；其中，参数至少包括以下之一：已有工具的数量、已有工具的标记点排布、是否预设新增工具、新增工具的标记点排布；基于参数和光学跟踪工具的设计要求确定新增工具的标记点排布的评分；其中，设计要求包括：第一要求、第二要求和第三要求，第一要求表征同一工具上的两个标记点间的距离大于或等于第一距离，第二要求表征同一工具上的两条由标记点组成的线段的长度的差值大于或等于第二距离，第三要求表征两个工具间的由标记点组成的线段组的夹角的差值大于或等于第一角度；基于评分调整新增工具的标记点排布，直至评分满足预先设定的阈值，输出新增工具的最终标记点排布。
[0006]在本申请的较佳实施例中，标记点排布包括标记点的坐标值，同一工具的标记点排布在相同的坐标系下确定。
[0007]在本申请的较佳实施例中，上述获取用户输入的参数的步骤之后，方法还包括：如果参数不包括新增工具的标记点排布，将预先设定的新增工具的标记点排布的预设值作为新增工具的标记点排布。
[0008]在本申请的较佳实施例中，上述基于参数和光学跟踪工具的设计要求确定新增工具的标记点排布的评分的步骤，包括：基于参数确定新增工具的标记点排布是否满足第一要求、第二要求和第三要求；将新增工具的标记点排布满足第一要求、第二要求和第三要求的数量作为新增工具的标记点排布的评分。
[0009]在本申请的较佳实施例中，上述基于评分调整新增工具的标记点排布的步骤，包括：确定整新增工具的标记点排布的几何中心；基于几何中心调整新增工具的标记点排布。
[0010]在本申请的较佳实施例中，上述基于几何中心调整新增工具的标记点排布的步骤，包括：如果新增工具的标记点排布不满足第一要求，基于几何中心和预先设定的权重值调整新增工具的标记点排布。
[0011]在本申请的较佳实施例中，上述基于几何中心调整新增工具的标记点排布的步骤，包括：如果新增工具的标记点排布不满足第二要求或第三要求，生成随机数；如果随机数大于预先设置的随机数阈值，基于几何中心和预先设定的第一权重值调整新增工具的标记点排布；如果随机数小于或等于随机数阈值，基于几何中心和预先设定的第二权重值调整新增工具的标记点排布。
[0012]第二方面，本专利技术实施例还提供一种光学跟踪工具的标记点排布装置，装置包括：参数获取模块，用于获取用户输入的参数；其中，参数至少包括以下之一：已有工具的数量、已有工具的标记点排布、是否预设新增工具、新增工具的标记点排布；标记点评分模块，用于基于参数和光学跟踪工具的设计要求确定新增工具的标记点排布的评分；其中，设计要求包括：第一要求、第二要求和第三要求，第一要求表征同一工具上的两个标记点间的距离大于或等于第一距离，第二要求表征同一工具上的两条由标记点组成的线段的长度的差值大于或等于第二距离，第三要求表征两个工具间的由标记点组成的线段组的夹角的差值大于或等于第一角度；标记点输出模块，用于基于评分调整新增工具的标记点排布，直至评分满足预先设定的阈值，输出新增工具的最终标记点排布。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，该存储器存储有能够被该处理器执行的计算机可执行指令，该处理器执行该计算机可执行指令以实现上述光学跟踪工具的标记点排布方法。
[0014]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现上述光学跟踪工具的标记点排布方法。
[0015]本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种光学跟踪工具的标记点排布方法、装置和电子设备，可以基于用户输入的参数和光学跟踪工具的设计要求确定参数中新增工具的标记点排布的评分，基于评分调整新增工具的标记点排布，直至评分满足预先设定的阈值，输出新增工具的最终标记点排布。该方式中，可以自动化设计新增被动式工具标记点排布的过程，减少在已有工具组基础上新增一符合设计要求的工具的时间，帮助工具设计者在短时间内从无到有生成若干符合设计要求的被动式工具的标记点排布。
[0016]本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
[0017]为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合
所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的一种光学跟踪工具的标记点排布方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种光学跟踪工具的标记点排布方法的示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种光学跟踪工具的标记点排布方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种光学跟踪工具的标记点排布装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种光学跟踪工具的标记点排布装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光学跟踪工具的标记点排布方法，其特征在于，所述方法包括：获取用户输入的参数；其中，所述参数至少包括以下之一：已有工具的数量、已有工具的标记点排布、是否预设新增工具、新增工具的标记点排布；基于所述参数和光学跟踪工具的设计要求确定所述新增工具的标记点排布的评分；其中，所述设计要求包括：第一要求、第二要求和第三要求，所述第一要求表征同一工具上的两个标记点间的距离大于或等于第一距离，所述第二要求表征同一工具上的两条由标记点组成的线段的长度的差值大于或等于第二距离，所述第三要求表征两个工具间的由标记点组成的线段组的夹角的差值大于或等于第一角度；基于所述评分调整所述新增工具的标记点排布，直至所述评分满足预先设定的阈值，输出新增工具的最终标记点排布。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，标记点排布包括标记点的坐标值，同一工具的标记点排布在相同的坐标系下确定。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取用户输入的参数的步骤之后，所述方法还包括：如果所述参数不包括所述新增工具的标记点排布，将预先设定的所述新增工具的标记点排布的预设值作为所述新增工具的标记点排布。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述参数和光学跟踪工具的设计要求确定所述新增工具的标记点排布的评分的步骤，包括：基于所述参数确定所述新增工具的标记点排布是否满足所述第一要求、所述第二要求和所述第三要求；将所述新增工具的标记点排布满足所述第一要求、所述第二要求和所述第三要求的数量作为所述新增工具的标记点排布的评分。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述评分调整所述新增工具的标记点排布的步骤，包括：确定整所述新增工具的标记点排布的几何中心；基于所述几何中心调整所述新增工具的标记点排布。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述几何中心调整所述新增工具的标记点排布的步骤，包括：如果所述新增工具的标记点排布不满足所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志俊，刘金勇，钱坤，周再望，安永，
申请(专利权)人：杭州柳叶刀机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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