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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算机,特别是涉及一种医疗机器人的避障方法、装置、系统、医疗机器人、存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
1、随着计算机技术的发展,医疗机器人成为机器人领域的研究热点之一,通过将医疗机器人应用于救援、手术治疗、康复训练等医疗过程中,大大推动了医学的发展。
2、其中,神经外科机器人强大的影像处理功能可将病人多种影像资料进行高质量融合,形成三维图像,进而根据靶点核团、血肿形态等设计个性化手术路径,比框架更擅长处理空间信息,在沿着精确规划路径方面具有精准优势。
3、然而在实际的医学临床场景中,为了保证注册配准和路径执行的精度,在进行外科手术时,需要利用医疗固定架支撑并固定住患者的手术区域。由于每次操作时医疗固定架相对于手术台车固定的位置不同,对于手术区域的操作路径也不同,所以医疗机器人在手术区域附近运动时难以确定手术区域外围的医疗固定架相关的位置信息,存在医疗机器人的机械臂与医疗固定架的碰撞风险。
4、因此,相关技术中存在医疗机器人在手术环境中的避障准确性低的问题。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高医疗机器人在手术环境中的避障准确性的医疗机器人的避障方法、装置、系统、医疗机器人、存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面,本申请提供了一种医疗机器人的避障方法。所述方法包括:
3、获取医疗固定架对应的原始点云模型;所述医疗固定架用于固定目标对象的目标部位;
4、识别出所述医疗固
5、根据所述目标点云模型确定所述医疗机器人的避障路径;所述避障路径用于供所述医疗机器人在执行所述目标部位对应的医疗任务时,避开所述医疗固定架。
6、在其中一个实施例中,所述根据所述边界轮廓特征对所述原始点云模型进行扫掠重建,得到所述医疗固定架对应的目标点云模型,包括:
7、根据所述边界轮廓特征,在所述原始点云模型中确定扫掠引导线;
8、根据所述扫掠引导线,在所述原始点云模型中确定扫掠截面;
9、将所述扫掠截面沿着所述扫掠引导线的方向进行扫掠处理,得到所述目标点云模型。
10、在其中一个实施例中,所述边界轮廓特征包括所述医疗固定架对应的多个特征点;所述根据所述边界轮廓特征,在所述原始点云模型中确定扫掠引导线,包括:
11、针对所述多个特征点中的当前检测特征点,在所述多个特征点中确定与所述当前检测特征点距离最近的特征点,作为当前待匹配特征点;
12、检测所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间是否存在连续的点云;
13、在检测到所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间存在连续的点云的情况下,将所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间的连线作为所述扫掠引导线。
14、在其中一个实施例中,所述在所述多个特征点中确定与所述当前检测特征点距离最近的特征点,作为当前待匹配特征点,包括:
15、在所述多个特征点中,检测与所述当前检测特征点存在扫掠引导线的特征点;
16、在未检测到所述存在扫掠引导线的特征点的情况下,在所述多个特征点中将与所述当前检测特征点距离最近的特征点,作为所述当前待匹配特征点;
17、在检测到所述存在扫掠引导线的特征点的情况下,将所述存在扫掠引导线的特征点作为已匹配特征点;
18、在其余特征点中,确定与所述当前检测特征点距离最近的特征点,作为所述当前待匹配特征点;所述其余特征点为所述多个特征点中,除所述已匹配特征点以外的特征点。
19、在其中一个实施例中,在检测到所述存在扫掠引导线的特征点的情况下,所述方法还包括:
20、在未检测到所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间存在连续的点云的情况下,在所述其余特征点中,确定除所述当前待匹配特征点以外与所述当前检测特征点距离最近的特征点,得到下一待匹配特征点;
21、将所述下一待匹配特征点作为所述当前待匹配特征点,返回所述检测所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间是否存在连续的点云的步骤。
22、在其中一个实施例中,在未检测到所述存在扫掠引导线的特征点的情况下,所述方法还包括:
23、在未检测到所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间存在连续的点云的情况下,在所述多个特征点中,确定除所述当前待匹配特征点以外与所述当前检测特征点距离最近的特征点,得到下一待匹配特征点;
24、将所述下一待匹配特征点作为所述当前待匹配特征点,返回所述检测所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间是否存在连续的点云的步骤。
25、在其中一个实施例中,所述检测所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间是否存在连续的点云,包括:
26、检测位于所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间的区域的点云中,各点与对应的距离最近的点之间的距离;所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间的区域的点云包括所述原始点云模型中,位于垂直于目标连线的各点云横截面组成的空间范围中的点;所述目标连线为所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间的连线;
27、在各点与对应的距离最近的点之间的距离均小于预设距离阈值的情况下,判定所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间存在连续的点云。
28、在其中一个实施例中,所述根据所述扫掠引导线,在所述原始点云模型中确定扫掠截面,包括:
29、针对任一所述扫掠引导线,在所述原始点云模型中确定与所述任一扫掠引导线垂直的点云横截面;
30、在与所述任一扫掠引导线垂直的点云横截面中,将面积最大的点云横截面作为所述任一扫掠引导线对应的扫掠截面。
31、在其中一个实施例中,所述将所述扫掠截面沿着所述扫掠引导线的方向进行扫掠处理,得到所述目标点云模型,包括:
32、将各所述扫掠截面沿着对应的扫掠引导线的方向,从所述对应的扫掠引导线的一端连续扫掠至所述对应的扫掠引导线的另一端,得到扫掠后的原始点云模型;
33、基于所述扫掠后的原始点云模型进行平滑补洞处理,得到所述目标点云模型。在其中一个实施例中,所述医疗固定架设置于所述目标部位的外围;所述获取医疗固定架对应的原始点云模型,包括:
34、获取所述目标部位所处的手术环境对应的目标环境点云数据;所述目标环境点云数据为根据所述手术环境对应的环境结构光图像确定得到的;所述环境结构光图像为图像采集设备对所述手术环境中处于所述图像采集设备对应的视野范围内的物体进行拍摄得到的;
35、以所述目标环境点云数据中所述目标部位的中心点对应的空间位置,作为目标中心点,并根据所述目标中心点与所述目本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种医疗机器人的避障方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述边界轮廓特征对所述原始点云模型进行扫掠重建,得到所述医疗固定架对应的目标点云模型,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述边界轮廓特征包括所述医疗固定架对应的多个特征点;所述根据所述边界轮廓特征,在所述原始点云模型中确定扫掠引导线,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述在所述多个特征点中确定与所述当前检测特征点距离最近的特征点,作为当前待匹配特征点,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在检测到所述存在扫掠引导线的特征点的情况下,所述方法还包括:
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在未检测到所述存在扫掠引导线的特征点的情况下,所述方法还包括:
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述检测所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间是否存在连续的点云,包括:
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述扫掠引导线,在所述原始
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述将所述扫掠截面沿着所述扫掠引导线的方向进行扫掠处理,得到所述目标点云模型,包括:
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述医疗固定架设置于所述目标部位的外围;所述获取医疗固定架对应的原始点云模型,包括:
11.一种医疗机器人的避障装置,其特征在于,所述装置包括:
12.一种医疗机器人的避障系统,其特征在于,所述系统包括:医疗固定架、结构光相机和医疗机器人;
13.一种医疗机器人,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种医疗机器人的避障方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述边界轮廓特征对所述原始点云模型进行扫掠重建,得到所述医疗固定架对应的目标点云模型,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述边界轮廓特征包括所述医疗固定架对应的多个特征点;所述根据所述边界轮廓特征,在所述原始点云模型中确定扫掠引导线,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述在所述多个特征点中确定与所述当前检测特征点距离最近的特征点,作为当前待匹配特征点,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在检测到所述存在扫掠引导线的特征点的情况下,所述方法还包括:
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在未检测到所述存在扫掠引导线的特征点的情况下,所述方法还包括:
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述检测所述当前检测特征点与所述当前待匹配特征点之间是否存在连续的点云,包括:<...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘景元,虞苏璞,张阳,
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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