医疗机器人导航定位图像中的标记拾取方法技术

本发明专利技术公开一种技术方案，综合使用多种图像处理技术，准确、高效地自动拾取从Ｃ型臂Ｘ光机采集的医疗机器人导航定位图像中的定位标记点和标记线。处理过程为：在图像中真实成像范围内，首先使用图像增强方法抑制噪声，突出目标，增强前、背景的对比；然后使用图像分割技术分割出背景和前景，所有前景的内容作为备选区域；使用区域生长方法对备选区域做连通区域编号标记；再通过模板匹配获得候选标记点，在所有候选标记点周围检测标记线；最后使用形状判别确定准确的标记点，并利用标记线确定标记点的分组和编号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理与模式识别技术，具体地说，是医疗机器人导航 定位使用的C型臂X光机图像的处理与定位标记拾取技术。
技术介绍
医疗机器人导航定位技术中，常使用C型臂X光机从多个方位获取多 幅图像，利用各个图像上的标记点关系建立机器人空间与手术空间的坐标映射。使用图像 引导定位具有准确、高效的优点，能减少X光线对病人和医生的伤害，减小手术创伤。图1 示意了手术中采集到的图像的一种理想情况，其中矩形区域1表示成像结果存储和显示范 围；大圆2表示C型臂X光机真实成像范围，也称为有效图像区域；小的圆形3和4表示两 组定位钢珠在图像上形成的暗影；线5表示标记钢丝在图像上形成的暗影；手术中患者手 术部位等场景内容成像在2范围内。定位钢珠在图像上形成的圆形暗影3、4称为标记点， 定位钢丝形成的线状暗影5称为标记线。使用钢珠做定位标记点的优点是，从任何方向投 影成像的结果都是圆形，且其暗影比骨骼等形成的暗影更暗；标记线的作用是区分两组钢 珠并顺序编号，例如标记线关联的组记为前坐标系，另一组记为后坐标系，标记线紧邻的标 记点开始顺时针编号，另一组标记点也依照对应顺序编号。常使钢丝紧邻某个钢珠并指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种技术方案，综合使用多种图像处理技术，准确、高效地自动拾取从Ｃ型臂Ｘ光机采集的医疗机器人导航定位图像中的定位标记点和标记线，包括如下步骤（所有处理过程都只计算图像中真实成像范围内的部分）：Ａ．图像增强：用半径较大的圆形模板对图像做均值滤波并与原图相减，结果取绝对值；然后分段线性拉伸以增强前景和背景间的对比度；Ｂ．图像分割：对增强结果ＭｅａｎＳｈｉｆｔ滤波，并对滤波结果使用Ｏｔｓｕ阈值分割方法分割为二值图像，背景标为０，前景标为１；Ｃ．连通区域标记：用区域生长方法编号标记所有不同于背景的连通区域；Ｄ．模板匹配获得候选标记点：在分割为前景的像素的邻域内用选定大小的圆形模板组与二值图像匹配，使用绝...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，单小军，唐娉，张送根，
申请(专利权)人：中国科学院遥感应用研究所，北京天智航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]