【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子
，特别涉及一种基于单目视觉的手术工具位姿实时检测方法及系统。
技术介绍
公知的手术工具实时检测装置，传统的采用机械定位方式，机械结构的刚体特性的主要缺点是体积大，重量重，安装和操作比较复杂。另外一个比较大的问题是，由于导航装置是一个悬臂，手术工具与机械导航装置的定位孔发生接触时，会造成机械导航工具的较大形变误差。而且随着使用过程，由于机械磨损导致精度降低而不能使用。近年还出现了采用电磁方式和双目视觉进行定位。电磁感应则存在精度有限，而且易于受到环境干扰；双目视觉则由于必须配置至少两个图像传感器，处理计算能力要求高，因而体积和成本都不能得到有效降低。而且这些定位装置，都必须有专用的导航系统软件和计算机，同时必须事先对手术环境的坐标系与定位装置的坐标系、医学图像坐标系三者进行配准，体积庞大，成本高昂，用户的使用必须经过专业的学习。在中小型手术时，劣势尤其明显。本专利技术基于单目视觉的手术工具位姿实时检测系统，其操作步骤与定位原理都与原有的机械定位导航装置类似。但是采用光学定位取代了机械定位，第一使得手术工具与导航装置的基准没有物理接触，因为...
【技术保护点】
一种基于单目视觉的手术工具位姿实时检测系统，使用光学定位原理进行手术工具的位姿实时检测，其特征在于，所述单目视觉手术工具位姿实时检测系统包括：基准标志单元，用于确定一基于患者身体的基准坐标系；图像采集及人机交互单元，用于进行图像采集，获取手术工具相对基准坐标系的旋转姿态和平移位置；所述基准标志单元与患者身体刚性连接，所述图像采集及人机交互单元刚性固着于手术工具上。
【技术特征摘要】
1.一种基于单目视觉的手术工具位姿实时检测系统，使用光学定位原理进行手术工具的位姿实时检测，其特征在于，所述单目视觉手术工具位姿实时检测系统包括: 基准标志单元，用于确定一基于患者身体的基准坐标系； 图像采集及人机交互单元，用于进行图像采集，获取手术工具相对基准坐标系的旋转姿态和平移位置； 所述基准标志单元与患者身体刚性连接，所述图像采集及人机交互单元刚性固着于手术工具上。2.根据权利要求1所述基于单目视觉的手术工具位姿实时检测系统，其特征在于，所述基准标志单元的个数为一个或多个，所述基准标志单元由至少两个互不平行的平面构成，两个平面共一条边，每个平面印刷有特征点图形。3.根据权利要求1所述基于单目视觉的手术工具位姿实时检测系统，其特征在于，所述图像采集及人机交互单元进一步包括:嵌入式处理系统、显示面板和图像采集单元；所述嵌入式处理系统连接显示面板和图像采集单元。4.根据权利要求3所述基于单目视觉的手术工具位姿实时检测系统，其特征在于，所述显示面板为带触摸屏的液晶显示屏；所述图像采集单元为CMOS图像采集单元；所述嵌入式处理系统进一步包括一图像应用处理器，RAM芯片，用于存放程序固件的FLASH和一WIFI网络接口卡。5.一种基于单目视觉的手术工具位姿实时检测方法，使用光学定位原理进行手术工具的位姿实时检测，其特征在于，所述单目视觉手术工具位姿实时检测方法包括以下步骤: 51、将基准标志单元与患者身体的待手术处刚性连接，并将图像采集及人机交互单元固着到手术工具上； 52、图像采集及...
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