【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种柔性器械定位方法、装置、非易失性存储介质及电子设备。
技术介绍
1、在对生理通道进行手术或者活检的过程中，操作者需要操作支气管镜沿着指定路线到达病灶位置，这就需要在支气管镜的移动过程中实时确定支气管镜在生理通道中的位置信息。相关技术中在对支气管镜进行定位时，通常采用的技术手段是直接采用鞘管中的光纤的中心线和生理通道的中心线进行匹配从而实现对支气管镜的定位。这种方式的问题在于光纤通常并不是沿着生理通道的中心线移动的，因此光纤的中心线和生理通道的中心线之间本身就会存在一定偏差，导致匹配结果存在误差。而且这种通过中心线匹配进行定位的方式对光纤的设计要求较高，且不适用于光纤坐标系不固定的情况。
2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种柔性器械定位方法、装置、非易失性存储介质及电子设备，以至少解决由于相关技术中直接根据光纤和生理通道的中心线进行配准来对支气管镜进行定位导致的定位结果不准确且使用范围窄的技术问题。
2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种柔性器械定位方法，包括：确定初始时刻第一坐标系和第二坐标系，其中，第一坐标系为原点位于柔性器械中的空间直角坐标系，第二坐标系为原点位于生理通道中的空间直角坐标系；依据第一坐标系和第二坐标系确定第一坐标系和第二坐标系之间的旋转矩阵和平移矩阵；依据旋转矩阵和平移矩阵将柔性器械的第一目标部位模型拼接到生理通道的第一生理通道模型中，得到
3、可选地，依据拼接后的第二生理通道模型，确定目标时刻柔性器械的末端在生理通道中的位置的步骤包括：确定目标时刻柔性器械中各个点的曲率；依据各个点的曲率，确定目标曲率峰值点，其中，目标曲率峰值点为柔性器械中与第一生理特征点对应的曲率峰值点；依据目标长度和目标曲率峰值点确定柔性器械位于第一生理特征点和第二生理特征点之间的第二目标部位，其中，目标长度为依据第一目标部位或目标曲率峰值点确定的长度；依据第二目标部位，将柔性器械配准到拼接后的第二生理通道模型；在配准完成后，依据配准结果确定柔性器械的末端在生理通道模型中的位置信息。
4、可选地，依据第二目标部位，将柔性器械配准到拼接后的第二生理通道模型的步骤包括：比较第二目标部位和第一目标部位模型的形状信息；依据第二目标部位和第一目标部位模型的形状信息之间的相似度，将柔性器械配准到拼接后的第二生理通道模型。
5、可选地，依据拼接后的第二生理通道模型，确定目标时刻柔性器械在生理通道中的位置的步骤包括：在第二目标部位和第一目标部位模型的形状信息的相似度大于预设相似度阈值的情况下，直接将第二目标部位配准到拼接后的第二生理通道模型；在相似度小于预设相似度阈值的情况下，分别确定与第二生理通道模型对应的第一中心线，以及与目标时刻柔性器械对应的第二中心线，并依据第一中心线和第二中心线将柔性器械配准到拼接后的第二生理通道模型。
6、可选地，确定与第二生理通道模型对应的第一中心线的步骤包括：根据预设导航路径和第二生理通道模型对应于第一生理特征点的端点，确定第二生理通道模型对应的第一中心线；确定与目标时刻柔性器械对应的第二中心线的步骤包括：确定柔性器械在目标时刻深入生理通道的长度信息；依据长度信息和柔性器械中与第二生理特征点对应的端点，确定柔性器械对应的第二中心线。
7、可选地，确定第一坐标系的步骤包括：在柔性器械经过第一生理特征点后，确定柔性器械在第一生理特征点和第二生理特征点之间的部位的方向为第一坐标系的第一特征轴的方向；确定柔性器械中与第一生理特征点对应的第三目标部位的点云数据，并依据点云数据确定第一坐标系的第二特征轴的方向；依据第一特征轴和第二特征轴的方向，确定第三特征轴的方向，其中，第三特征轴与第一特征轴和第二特征轴垂直。
8、可选地，确定第二坐标系的步骤包括：确定生理通道的主通道段的点云数据，并依据点云数据确定第二坐标系的第四特征轴的方向；确定与第四特征轴的方向垂直并且指向患者正前方的方向为第二坐标系的第五特征轴的方向；确定同时与第四特征轴和第五特征轴垂直的方向为第二坐标系的第六特征轴的方向。
9、可选地，依据旋转矩阵和平移矩阵将柔性器械的第一目标部位模型拼接到生理通道的生理通道模型中的步骤包括：依据旋转矩阵旋转柔性器械和第一坐标系，直到第一坐标系的三个坐标轴分别与第二坐标系的三个坐标轴平行；依据平移矩阵，将第一目标部位模型拼接到生理通道模型中，其中，第一目标部位模型与生理通道模型的结合点为生理通道模型中与第二生理特征点对应的点。
10、可选地，依据第一坐标系和第二坐标系确定旋转矩阵和平移矩阵的步骤包括：获取任意坐标已知点在第一坐标系中的第一坐标值，和任意坐标已知点在第二坐标系中的第二坐标值；确定第一坐标系的第一基向量集合和第二坐标系的第二基向量集合，其中，第一基向量集合中包括第一坐标系中的各个坐标轴对应的基向量，第二基向量集合中包括第二坐标系中的各个坐标轴对应的基向量；依据第一坐标值，第二坐标值，第一基向量集合和第二基向量集合确定旋转矩阵和平移矩阵。
11、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种柔性器械定位装置，包括：第一处理模块，用于确定初始时刻第一坐标系和第二坐标系，其中，第一坐标系为原点位于柔性器械中的空间直角坐标系，第二坐标系为原点位于生理通道中的空间直角坐标系；第二处理模块，用于依据第一坐标系和第二坐标系确定第一坐标系和第二坐标系之间的旋转矩阵和平移矩阵；第三处理模块，用于依据旋转矩阵和平移矩阵将柔性器械的第一目标部位模型拼接到生理通道的第一生理通道模型中，得到拼接后的第二生理通道模型，其中，第一目标部位模型为依据柔性器械的第一目标部位建立的模型，第一目标部位的两个端点分别与生理通道的第一生理特征点和第二生理特征点对应；第四处理模块，用于依据拼接后的第二生理通道模型，确定目标时刻柔性器械的末端在生理通道中的位置信息。
12、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质中存储有程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行柔性器械定位方法。
13、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行柔性器械定位方法。
14、在本申请实施例中，采用确定初始时刻第一坐标系和第二坐标系，其中，第一坐标系为原点位于柔性器械中的空间直角坐标系，第二坐标系为原点位于生理通道中的空间直角坐标系；依据第一坐标系和第二坐标系确定第一坐标系和第二坐标系之间的旋转矩阵和平移矩阵；依据旋转矩阵和平移矩阵将柔性器械的第一目本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性器械定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述依据拼接后的第二生理通道模型，确定目标时刻所述柔性器械的末端在所述生理通道中的位置的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述依据所述第二目标部位，将所述柔性器械配准到拼接后的所述第二生理通道模型的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述依据拼接后的第二生理通道模型，确定目标时刻所述柔性器械在所述生理通道中的位置的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述确定与所述第二生理通道模型对应的第一中心线的步骤包括：
6.根据权利要求1所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述确定初始时刻第一坐标系的步骤包括：
7.根据权利要求1所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述确定初始时刻第二坐标系的步骤包括：
8.根据权利要求1所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述依据所述旋转矩阵和所述平移矩阵将所述柔性器械的第一目标部位模
9.一种柔性器械定位装置，其特征在于，包括：
10.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质中存储有程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的柔性器械定位方法。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述处理器用于运行存储在所述存储器中的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至8中任意一项所述的柔性器械定位方法。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性器械定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述依据拼接后的第二生理通道模型，确定目标时刻所述柔性器械的末端在所述生理通道中的位置的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述依据所述第二目标部位，将所述柔性器械配准到拼接后的所述第二生理通道模型的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述依据拼接后的第二生理通道模型，确定目标时刻所述柔性器械在所述生理通道中的位置的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述确定与所述第二生理通道模型对应的第一中心线的步骤包括：
6.根据权利要求1所述的柔性器械定位方法，其特征在于，所述确定初始时刻第一坐...
【专利技术属性】
技术研发人员：卫俣安，杨志明，孙晶晶，徐宏，程敏，
申请(专利权)人：杭州堃博生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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