本发明专利技术提供了一种医疗器械的位姿确定方法、装置及医疗导航设备，其方法包括：判断针对医疗器械获取的当前帧红外图像的对比度是否小于预设对比度；若所述当前帧红外图像的对比度小于所述预设对比度，则调整成像参数后获取针对所述医疗器械的下一帧红外图像，并判断所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度；若所述下一帧红外图像的对比度大于或等于所述预设对比度，则根据所述下一帧红外图像的特征靶点区域，确定所述医疗器械的位姿。本发明专利技术提高了确定出的医疗器械位姿的精度。本发明专利技术提高了确定出的医疗器械位姿的精度。本发明专利技术提高了确定出的医疗器械位姿的精度。
【技术实现步骤摘要】
医疗器械的位姿确定方法、装置及医疗导航设备
[0001]本专利技术涉及医疗器械导航
，具体涉及一种医疗器械的位姿确定方法、装置及医疗导航设备。
技术介绍
[0002]医用红外导航系统用于对医疗器械进行导航跟踪。其具体工作过程为：医用红外导航系统由红外补光灯对特定医疗器械上具有刚体关系，且对工作波段的近红外光线具有高反射率的特征靶点照射红外光，特征靶点受到工作波长红外光照射后，所成的像由红外成像系统捕捉，获得红外图像，基于红外图像中的特征靶点区域确定医疗器械的位姿，并基于医疗器械的位姿实现对医疗器械的导航跟踪。
[0003]但是由于医疗器械所在环境较为复杂，例如医疗器械的除特征靶点之外的其他表面仍然会对系统工作的红外波长有较高反射率，其所成的像会影响对特征点区域的识别；或者手术环境中的液体，如生理盐水、血液、组织液等会对工作红外波长有较高反射率。如图1所示，可以看出红外图像中存在干扰像。干扰像的存在会导致特征靶点区域识别的不准确，进而导致确定出的医疗器械位姿的精度较低。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，有必要提供一种医疗器械的位姿确定方法、装置及医疗导航设备，用以解决现有技术中存在的由于特征靶点区域识别不准确导致医疗器械的位姿的精度较低的技术问题。
[0005]一方面，本专利技术提供了一种医疗器械的位姿确定方法，包括：
[0006]判断针对医疗器械获取的当前帧红外图像的对比度是否小于预设对比度；
[0007]若所述当前帧红外图像的对比度小于所述预设对比度，则调整成像参数后获取针对所述医疗器械的下一帧红外图像，并判断所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度；
[0008]若所述下一帧红外图像的对比度大于或等于所述预设对比度，则根据所述下一帧红外图像的特征靶点区域，确定所述医疗器械的位姿。
[0009]在一些可能的实现方式中，所述判断所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度，包括：
[0010]确定所述下一帧红外图像的特征靶点区域和所述下一帧红外图像的背景区域；
[0011]将所述下一帧红外图像的特征靶点区域的最小灰度值以及所述下一帧红外图像的背景区域的最大灰度值的比值，作为所述下一帧红外图像的对比度，并确定所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度。
[0012]在一些可能的实现方式中，所述判断所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度，包括：
[0013]确定所述下一帧红外图像的背景区域；
[0014]确定所述下一帧红外图像的背景区域的最大灰度值是否小于或等于预设灰度值，若否，则确定所述下一帧红外图像的对比度小于所述预设对比度。
[0015]在一些可能的实现方式中，还包括：
[0016]确定所述下一帧红外图像的特征靶点区域；
[0017]判断所述下一帧红外图像的特征靶点区域是否有效；
[0018]若有效，则执行确定所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度的步骤。
[0019]在一些可能的实现方式中，所述判断所述下一帧红外图像的特征靶点区域是否有效，包括：
[0020]将所述下一帧红外图像的特征靶点区域与所述当前帧红外图像的特征靶点区域进行对比，基于对比结果判断所述下一帧红外图像的特征靶点区域是否有效。
[0021]在一些可能的实现方式中，还包括：
[0022]若所述下一帧红外图像的对比度小于所述预设对比度，则将所述下一帧红外图像作为所述当前帧红外图像，重复执行调整成像参数后获取针对所述医疗器械的下一帧红外图像的步骤，直至最终获取的下一帧红外图像的对比度大于或等于所述预设对比度；
[0023]基于所述最终获取的下一帧红外图像的特征靶点区域，确定所述医疗器械的位姿。
[0024]在一些可能的实现方式中，所述调整成像参数，包括：
[0025]减小成像曝光时间，和/或，减小向所述医疗器械发射的红外光的光照强度。
[0026]在一些可能的实现方式中，所述成像参数包括所述当前帧红外图像的特征靶点区域对应的第一成像曝光时间以及所述当前帧红外图像的背景区域对应的第二成像曝光时间，所述调整成像参数包括：
[0027]提高所述第一成像曝光时间，并保持所述第二成像曝光时间不变；
[0028]或，
[0029]提高所述第一成像曝光时间，并降低所述第二成像曝光时间；
[0030]或，
[0031]保持所述第一成像曝光时间不变，并降低所述第二成像曝光时间。
[0032]另一方面，本专利技术还提供了一种医疗器械的位姿确定装置，包括：
[0033]对比度判断单元，用于判断针对医疗器械获取的当前帧红外图像的对比度是否小于预设对比度；
[0034]成像参数调整单元，用于当所述当前帧红外图像的对比度小于所述预设对比度时，调整成像参数后获取针对所述医疗器械的下一帧红外图像，并判断所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度；
[0035]位姿确定单元，用于当所述下一帧红外图像的对比度大于或等于所述预设对比度时，根据所述下一帧红外图像的特征靶点区域，确定所述医疗器械的位姿。
[0036]另一方面，本专利技术还提供了一种医疗导航设备，包括：
[0037]红外补光灯，用于向医疗器械发射近红外补光光线；
[0038]红外透过光学镜头，用于接收所述医疗器械对所述近红外补光光线的反射光线，并对所述反射光线进行过滤处理，生成目标光线；
[0039]近红外感光相机，用于根据所述目标光线生成红外图像；所述红外图像的成像参数包括所述红外补光灯的光照强度和所述近红外感光相机的成像曝光时间；
[0040]存储器，用于存储计算机程序；
[0041]处理器，分别与所述红外补光灯、所述红外透过光学镜头、所述近红外感光相机和所述存储器通信连接，用于执行所述存储器中存储的所述计算机程序，以实现上述任意一种可能的实现方式中所述的医疗器械的位姿确定方法中的步骤。
[0042]采用上述实施例的有益效果是：本专利技术提供的医疗器械的位姿确定方法，当当前帧红外图像的对比度小于预设对比度时，调整成像参数，并基于调整后的成像参数获取下一帧红外图像，只有当下一帧红外图像的对比度大于或等于预设对比度时，才根据下一帧红外图像的特征靶点区域确定医疗器械的位姿，消除了除特征靶点外的其他表面或物质生成的干扰像对位姿精度的影响，提高了对特征靶点区域的识别精度，从而提高了确定出的位姿的精度。
[0043]进一步地，本专利技术通过调整成像参数，使对比度大于或等于预设对比度，可提高特征靶点区域的识别速度，从而可提高位姿的确定效率。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种医疗器械的位姿确定方法，其特征在于，包括：判断针对医疗器械获取的当前帧红外图像的对比度是否小于预设对比度；若所述当前帧红外图像的对比度小于所述预设对比度，则调整成像参数后获取针对所述医疗器械的下一帧红外图像，并判断所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度；若所述下一帧红外图像的对比度大于或等于所述预设对比度，则根据所述下一帧红外图像的特征靶点区域，确定所述医疗器械的位姿。2.根据权利要求1所述的医疗器械的位姿确定方法，其特征在于，所述判断所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度，包括：确定所述下一帧红外图像的特征靶点区域和所述下一帧红外图像的背景区域；将所述下一帧红外图像的特征靶点区域的最小灰度值以及所述下一帧红外图像的背景区域的最大灰度值的比值，作为所述下一帧红外图像的对比度，并确定所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度。3.根据权利要求1所述的医疗器械的位姿确定方法，其特征在于，所述判断所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度，包括：确定所述下一帧红外图像的背景区域；确定所述下一帧红外图像的背景区域的最大灰度值是否小于或等于预设灰度值，若否，则确定所述下一帧红外图像的对比度小于所述预设对比度。4.根据权利要求1所述的医疗器械的位姿确定方法，其特征在于，还包括：确定所述下一帧红外图像的特征靶点区域；判断所述下一帧红外图像的特征靶点区域是否有效；若有效，则执行确定所述下一帧红外图像的对比度是否小于所述预设对比度的步骤。5.根据权利要求4所述的医疗器械的位姿确定方法，其特征在于，所述判断所述下一帧红外图像的特征靶点区域是否有效，包括：将所述下一帧红外图像的特征靶点区域与所述当前帧红外图像的特征靶点区域进行对比，基于对比结果判断所述下一帧红外图像的特征靶点区域是否有效。6.根据权利要求1所述的医疗器械的位姿确定方法，其特征在于，还包括：若所述下一帧红外图像的对比度小于所述预设对比度，则将所述下一帧红外图像作为所述当前帧红外图像，重复执行调整成像参数后获取针对所述医疗器械的下...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘正，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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