本申请涉及医疗系统坐标系处理技术领域，提供了一种医疗系统坐标系的转换方法、装置和设备，鲁棒性较高。本申请中，在对着校准模体的三个相交的校准面的位置处，通过图像获取设备采集校准模体的点云数据；对点云数据进行分割，得到三个点云面，在三个点云面中，确定三个相交的校准面各自对应的点云面；根据三个相交的校准面各自对应的点云面，以及三个点云面各自在图像获取设备坐标系中的法线，得到三个相交的校准面在图像获取设备坐标系中的法线，结合三个相交的校准面各自在医疗系统坐标系中的法线，得到图像获取设备坐标系和医疗系统坐标系之间的转换关系。标系之间的转换关系。标系之间的转换关系。
【技术实现步骤摘要】
医疗系统坐标系的转换方法、装置和设备
[0001]本申请涉及医疗系统坐标系处理
，特别是涉及一种医疗系统坐标系的转换方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
[0002]光学体表引导放射治疗系统，含有两个子系统，一个是以图像获取设备为核心的追踪系统，另一个是医疗系统，该医疗系统可以是以放射治疗头为核心的RT(Radiation Therapy，放射治疗)放射治疗系统，在RT放射治疗系统工作期间，追踪系统负责对放疗对象的体表进行追踪，并把放疗对象的实时运动信息通过治疗前已经获取的坐标系转换关系传递给RT放射治疗系统，RT放射治疗系统获得最新运动后可以及时修正放射治疗靶区，以实现更加精确的放射，提高治疗精度。
[0003]为了把追踪系统的运动信息准确地传递给RT放射治疗系统，需要提前知道图像获取设备坐标系与医疗系统坐标系之间的转换关系，这种转换关系可通过校准技术计算获取。传统的校准技术鲁棒性较低。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种医疗系统坐标系的转换方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
[0005]本申请提供一种医疗系统坐标系的转换方法，所述方法包括：
[0006]在目标位置处，通过图像获取设备采集校准模体的点云数据；所述目标位置为对着所述校准模体的三个相交的校准面的位置；
[0007]对所述点云数据进行分割，得到三个点云面，在所述三个点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的点云面；
[0008]根据所述三个相交的校准面各自对应的点云面，以及所述三个点云面各自在图像获取设备坐标系中的法线，得到三个目标法线；
[0009]根据所述三个目标法线，以及所述三个相交的校准面各自在医疗系统坐标系中的法线，得到所述图像获取设备坐标系和医疗系统坐标系之间的转换关系。
[0010]在一个实施例中，对所述点云数据进行分割，得到三个点云面，在所述三个点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的点云面，包括：
[0011]对所述点云数据进行分割识别，确定所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面以及确定所述三个相交的校准面各自对应的第二类点云面。
[0012]在一个实施例中，根据所述三个相交的校准面各自对应的点云面，以及所述三个点云面各自在图像获取设备坐标系中的法线，得到三个目标法线，包括：
[0013]根据所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面，以及三个第一类点云面法线，得到所述三个相交的校准面各自的第一类法线；
[0014]根据所述三个相交的校准面各自对应的第二类点云面，以及三个第二类点云面法
线，得到所述三个相交的校准面各自的第二类法线；
[0015]根据预设的权重，对同一校准面的第一类法线和第二类法线进行加权，以得到所述三个相交的校准面各自的目标法线。
[0016]在一个实施例中，确定所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面，包括：
[0017]对所述点云数据进行分割，得到三个第一类点云面；
[0018]将所述三个第一类点云面在所述图像获取设备坐标系中的法线，作为三个第一类点云面法线；
[0019]根据所述三个第一类点云面法线里与另两个第一类点云面法线均垂直的第一类点云面法线，以及两个夹角间的相对大小，在所述三个第一类点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面；所述两个夹角为所述另两个第一类点云面法线各自与所述图像获取设备坐标系的目标坐标轴的夹角。
[0020]在一个实施例中，根据所述三个第一类点云面法线里与另两个第一类点云面法线均垂直的第一类点云面法线，以及两个夹角间的相对大小，在所述三个第一类点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面，包括：
[0021]基于所述三个第一类点云面法线里与另两个第一类点云面法线均垂直的第一类点云面法线，在所述三个第一类点云面中，确定与所述垂直的第一类点云面法线对应的第一类点云面；
[0022]根据所述两个夹角间的相对大小，在所述另两个第一类点云面中，确定出大夹角对应的第一类点云面和小夹角对应的第一类点云面；
[0023]确定第一校准面对应的第一类点云面为与所述垂直的第一类点云面法线对应的第一类点云面，第二校准面对应的第一类点云面为大夹角对应的第一类点云面，第三校准面对应的第一类点云面为小夹角对应的第一类点云面；在所述三个相交的校准面中，所述第一校准面垂直于所述第二校准面和所述第三校准面，所述第二校准面与所述目标坐标轴的夹角大于所述第三校准面与所述目标坐标轴的夹角。
[0024]在一个实施例中，确定所述三个相交的校准面各自对应的第二类点云面，包括：
[0025]获取所述图像获取设备采集所述点云数据时，对应形成的彩色图像和深度图像；
[0026]根据所述三个相交的校准面具有的各不相同的颜色，在所述彩色图像上，确定所述三个相交的校准面各自所在的区域；
[0027]将所述三个相交的校准面各自所在的区域对应至所述深度图像，在所述深度图像对应的所述点云数据中，确定所述三个相交的校准面各自对应的第二类点云面。
[0028]在一个实施例中，所述根据所述三个目标法线，以及所述三个相交的校准面各自在医疗系统坐标系中的法线，得到所述图像获取设备坐标系和医疗系统坐标系之间的转换关系，包括：
[0029]根据所述三个目标法线，以及所述三个相交的校准面各自在医疗系统坐标系中的法线，得到所述图像获取设备坐标系和医疗系统坐标系之间的旋转矩阵；
[0030]根据所述旋转矩阵，得到所述图像获取设备坐标系和所述医疗系统坐标系之间的转换关系。
[0031]在一个实施例中，根据所述旋转矩阵，得到所述图像获取设备坐标系和所述医疗系统坐标系之间的转换关系，包括：
[0032]利用所述旋转矩阵，旋转所述点云数据，对旋转后的点云数据进行拟合；
[0033]根据拟合结果，确定目标角点在图像获取设备坐标系中的位置；所述目标角点为被所述图像获取设备采集到的校准模体的角点；
[0034]根据所述目标角点在图像获取设备坐标系和医疗系统坐标系中的位置，得到所述图像获取设备坐标系和所述医疗系统坐标系之间的平移矩阵；
[0035]根据所述旋转矩阵和所述平移矩阵，得到所述图像获取设备坐标系和所述医疗系统坐标系之间的转换关系。
[0036]本申请提供一种医疗系统坐标系的转换装置，所述装置包括：
[0037]点云采集模块，用于在目标位置处，通过图像获取设备采集校准模体的点云数据；所述目标位置为对着所述校准模体的三个相交的校准面的位置；
[0038]分割识别模块，用于对所述点云数据进行分割，得到三个点云面，在所述三个点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的点云面；
[0039]法线确定模块，用于根据所述三个相交的校准面各自对应的点云面，以及所述三个点云面各自在图像获取设备坐标系中的法本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种医疗系统坐标系的转换方法，其特征在于，所述方法包括：在目标位置处，通过图像获取设备采集校准模体的点云数据；所述目标位置为对着所述校准模体的三个相交的校准面的位置；对所述点云数据进行分割，得到三个点云面，在所述三个点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的点云面；根据所述三个相交的校准面各自对应的点云面，以及所述三个点云面各自在图像获取设备坐标系中的法线，得到三个目标法线；根据所述三个目标法线，以及所述三个相交的校准面各自在医疗系统坐标系中的法线，得到所述图像获取设备坐标系和医疗系统坐标系之间的转换关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述点云数据进行分割，得到三个点云面，在所述三个点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的点云面，包括：对所述点云数据进行分割识别，确定所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面以及确定所述三个相交的校准面各自对应的第二类点云面。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述三个相交的校准面各自对应的点云面，以及所述三个点云面各自在图像获取设备坐标系中的法线，得到三个目标法线，包括：根据所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面，以及三个第一类点云面法线，得到所述三个相交的校准面各自的第一类法线；根据所述三个相交的校准面各自对应的第二类点云面，以及三个第二类点云面法线，得到所述三个相交的校准面各自的第二类法线；根据预设的权重，对同一校准面的第一类法线和第二类法线进行加权，以得到所述三个相交的校准面各自的目标法线。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面，包括：对所述点云数据进行分割，得到三个第一类点云面；将所述三个第一类点云面在所述图像获取设备坐标系中的法线，作为三个第一类点云面法线；根据所述三个第一类点云面法线里与另两个第一类点云面法线均垂直的第一类点云面法线，以及两个夹角间的相对大小，在所述三个第一类点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面；所述两个夹角为所述另两个第一类点云面法线各自与所述图像获取设备坐标系的目标坐标轴的夹角。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述三个第一类点云面法线里与另两个第一类点云面法线均垂直的第一类点云面法线，以及两个夹角间的相对大小，在所述三个第一类点云面中，确定所述三个相交的校准面各自对应的第一类点云面，包括：基于所述三个第一类点云面法线里与另两个第一类点云面法线均垂直的第一类点云面法线，在所述三个第一类点云面中，确定与所述垂直的第一类点云面法线对应的第一类点云面；根据所述两个夹角间的相对大小，在所述另两个第一类点云面中，确定出大夹角对应的第一类点云面和小夹角对应的第一类点云面；
确定第一校准面对应的第一类点云面为与所述垂直的第一类点云面法线对应的第一类点云面，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝辉，
申请(专利权)人：北京联影智能影像技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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