【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械，具体涉及一种骨模型的视角跟随方法及骨注册系统。
技术介绍
1、现有技术中在骨关节置换术中执行骨注册操作时，一般需要两名操作者相互配合。其中一名操作者操纵可跟踪元件，以使得可跟踪元件与骨的表面抵靠，进而确定骨的表面的实际注册点的位置信息。在此过程中，该操作者通过显示器上所显示的骨模型上的规划注册点来寻找实际注册点。另一名操作者在控制端操纵计算机，以调节显示器上的骨模型的显示方位，便于操纵可跟踪元件的操作者寻找实际注册点。这样的工作方式，往往需要操纵电脑的操作者多次且较长时间的调整才能使骨模型处于较合适的显示方位，注册效率低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种骨模型的视角跟随方法及骨注册系统，提高骨注册的效率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种骨模型的视角跟随方法，包括：
3、获取可跟踪元件的当前位姿，基于所述可跟踪元件的当前位姿，确定真实骨上的实际注册点的位置；
4、获取骨模型上与当前确定的所述实际注册点相对应的第一规划注册点的位置；
5、获取目标平面的当前的第一法向量，所述目标平面包括所述第一规划注册点；
6、基于显示所述骨模型的显示屏幕的第二法向量和当前的所述第一法向量控制所述骨模型旋转。
7、可选地，所述可跟踪元件用于接触所述真实骨的表面以确定所述实际注册点的位置。
8、可选地，获取所述目标平面的当前的第一法向量的步骤包括：
9、于所述骨
10、基于所述第一规划注册点的位置、所述第二规划注册点的位置及所述第三规划注册点的位置获取所述目标平面的当前的第一法向量，所述目标平面还包括所述第二规划注册点和所述第三规划注册点。
11、可选地，所述基于显示所述骨模型的显示屏幕的第二法向量和当前的所述第一法向量控制所述骨模型旋转的步骤包括：
12、基于所述第二法向量和当前的所述第一法向量获取第一旋转轴线；
13、获取所述第二法向量与当前的所述第一法向量之间的夹角的第一角度；
14、控制所述骨模型绕所述第一旋转轴线旋转，所述骨模型的旋转角度与所述第一角度的差值在第一预设范围内。
15、可选地，还所述骨模型的视角跟随方法包括：
16、判断初始的所述骨模型的轴向向量与所述显示屏幕之间的关系是否符合预定关系；
17、若否，则控制所述骨模型旋转，直至所述骨模型的轴向向量与所述显示器的显示屏幕之间的关系符合所述预定关系。
18、可选地，还所述骨模型的视角跟随方法包括：
19、获取所述第二法向量与初始的所述骨模型的轴向向量之间的夹角的第二角度；
20、判断所述第二角度是否在第二预设范围内；
21、若是，则判定所述骨模型的轴向向量与所述显示屏幕之间的关系符合所述预定关系；
22、若否，则基于所述显示屏幕的第二法向量和初始的所述骨模型的轴向向量获取第二旋转轴线，并控制所述骨模型绕所述第二旋转轴线旋转，直至所述骨模型的轴向向量与所述显示器的显示屏幕之间的关系符合所述预定关系。
23、可选地，获取所述骨模型的轴向向量的步骤包括：
24、获取初始的所述骨模型的表面的点云；
25、获取所述点云的协方差矩阵；
26、获取所述协方差矩阵的特征值和特征向量，并以最大特征值所对应的特征向量作为所述骨模型的轴向向量。
27、为实现上述目的，本专利技术还提供了一种骨注册系统，包括：可跟踪元件、定位装置及控制装置；
28、所述定位装置用于获取所述可跟踪元件接触真实骨表面时的当前位姿，以确定实际注册点的位置；
29、所述控制装置与所述定位装置通信连接，所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器上存储有执行程序，所述处理器被配置为执行所述存储器上存储的执行程序，所述执行程序执行如前所述的骨模型的视角跟随方法。
30、可选地，所述骨注册系统还包括开关，所述开关与所述可跟踪元件和所述控制装置通信连接，所述开关满足相应设定条件时，触发所述控制装置获取所述可跟踪元件的当前位姿以确定实际注册点的位置。
31、可选地，所述可跟踪元件包括支架和靶标球，所述支架包括本体和若干个分叉，所述本体的一端为尖端，若干个所述分叉与所述本体连接，所述分叉及所述本体上均设置有所述靶标球；
32、所述开关设置于所述本体上，按压或者触摸所述开关以生成触发信号，所述定位装置根据所述触发信号采集所述可跟踪元件的当前位姿以确定实际注册点的位置。
33、可选地，所述骨注册系统还包括：显示屏幕，所述显示屏幕和所述控制装置通信连接；所述控制装置还用于生成所述可跟踪元件的虚拟模型；
34、当所述可跟踪元件接触所述实际注册点时，所述虚拟模型于所述显示屏幕上靠近并重合于骨模型上对应的规划注册点。
35、与现有技术相比，本专利技术的骨模型的视角跟随方法及骨注册系统具有如下优点：
36、前述的骨模型的视角跟随方法包括：获取可跟踪元件的当前位姿；基于所述可跟踪元件的当前位姿，确定真实骨上的实际注册点的位置；获取骨模型上与当前确定的所述实际注册点相对应的第一规划注册点的位置；获取目标平面的当前的第一法向量，所述目标平面包括所述第一规划注册点；基于显示所述骨模型的显示平面的第二法向量和当前的所述第一法向量控制所述骨模型旋转，以调整所述骨模型的显示方位；通过在骨注册的过程中执行所述骨模型的视角跟随方法，可以使得所述显示器上的骨模型的显示方位随所述可跟踪元件的位姿变化而自动地调整，无需额外配置一名操作者来手动调节骨模型的显示方位，提高骨注册的效率。
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1.一种骨模型的视角跟随方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，所述可跟踪元件用于接触所述真实骨的表面以确定所述实际注册点的位置。
3.根据权利要求1所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，获取所述目标平面的当前的第一法向量的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，基于显示所述骨模型的显示屏幕的第二法向量和当前的所述第一法向量控制所述骨模型旋转的步骤包括：
5.根据权利要求1所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求5或6所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，获取所述骨模型的轴向向量的步骤包括：
8.一种骨注册系统，其特征在于，包括：可跟踪元件、定位装置及控制装置；
9.根据权利要求8所述的骨注册系统，其特征在于，还包括开关，所述开关与所述可跟踪元件和所述控制装置通信连接，所述开关满足相应设定条件时，触发所述控制装置获取
10.根据权利要求9所述的骨注册系统，其特征在于，所述可跟踪元件包括支架和靶标球，所述支架包括本体和若干个分叉，所述本体的一端为尖端，若干个所述分叉与所述本体连接，所述分叉及所述本体上均设置有所述靶标球；
11.根据权利要求10所述的骨注册系统，其特征在于，还包括：显示屏幕，所述显示屏幕和所述控制装置通信连接；所述控制装置还用于生成所述可跟踪元件的虚拟模型；
...【技术特征摘要】
1.一种骨模型的视角跟随方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，所述可跟踪元件用于接触所述真实骨的表面以确定所述实际注册点的位置。
3.根据权利要求1所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，获取所述目标平面的当前的第一法向量的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，基于显示所述骨模型的显示屏幕的第二法向量和当前的所述第一法向量控制所述骨模型旋转的步骤包括：
5.根据权利要求1所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求5或6所述的骨模型的视角跟随方法，其特征在于，获取所述骨...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州微创畅行机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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