一种术后置钉精度评价方法

    公开(公告)号:CN114451992A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202111180833.7

    申请日:2021-10-11

    Inventor: 程敏 于福翔

    Abstract: 本发明公开了一种术后置钉精度评价方法,包括步骤:(1)获取术中椎节影像;(2)获取术后包含克氏针的术后椎节影像;(3)生成穿过规划通道轴线的冠、轴、矢截面,并据此截取得到术后椎节影像的冠、轴、矢截面;(4)将术中椎节影像和术后椎节影像进行粗对齐;(5)对术后截面图像进行调整,使其分别与术中截面图像达到可接受的重合状态,得到术中影像坐标系和术后影像坐标系的最终变换关系;(6)将克氏针轴线通过最终变换关系变换至术中影像坐标系下,并计算得到置钉精度误差。本发明通过融合图像计算出克氏针轴线与规划通道之间的偏差,能够精确分析出手术机器人的临床置钉的定位精度。

    一种透视图像矫正方法
    2.
    发明授权

    公开(公告)号:CN112288659B

    公开(公告)日:2021-03-23

    申请号:CN202011508936.7

    申请日:2020-12-18

    Inventor: 程敏 于福翔

    Abstract: 本发明公开了一种透视图像矫正方法,包括步骤:(1)在X射线机的成像路径上安装平板结构件,在平板结构件上设有若干组共线的标记点;(2)透视成像,提取得到所有标记点的图像坐标,并分区得到中心区域及其外侧区域;(3)对中心区域采用基于交比不变性的一阶径向畸变矫正模型,并计算得到矫正系数,并据此计算得到中心区域内所有标记点的理论无畸变坐标;(4)根据交比不变性及设计参数,计算得到外侧区域内标记点的理论无畸变坐标;(5)建立矫正模型,并求解高阶多项式映射模型。本发明在X射线机影增器端罩上有特定钢珠排布的罩壳后直接针对单张透视图像完成矫正,在基于影增型X射线机的手术机器人系统中具有重要的应用价值。

    异形加工件参数验证装置、系统及方法

    公开(公告)号:CN111189394A

    公开(公告)日:2020-05-22

    申请号:CN202010272279.4

    申请日:2020-04-09

    Abstract: 本发明公开了异形加工件参数验证装置、系统及方法,包括:定位部,具有倾斜设置的承载体,所述承载体上承载有第一示踪器;验证部,设置在所述承载体上。本发明将参数验证装置有现有安装在竖直面上的改为斜面安装,且进一步的本发明的参数验证装置的斜面可以与光学跟踪器平行放置,使得光学跟踪器可以正对其上的示踪器。本发明的异形加工件参数验证方法解决了机械臂末端操作装置的安装后测量精度的准确性问题,保证了系统精度的稳定可靠。

    一种三维影像迭代配准方法

    公开(公告)号:CN113920177A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111180835.6

    申请日:2021-10-11

    Inventor: 程敏 于福翔

    Abstract: 本发明公开了一种三维影像迭代配准方法,包括步骤:(1)获取基准影像和目标影像,计算其各椎节中心坐标并得到二者初始变换关系;(2)在基准影像中生成多个基准截面图像,根据步骤(1)在目标影像上截取得到对应的目标截面图像;(3)将某一目标截面图像与对应基准截面图像通过最佳相似匹配得到其变换量,并计算得到对应目标截面坐标系的位姿;(4)判断多个目标截面坐标系的位姿增量是否均小于设定阈值,若小于,则计算基准影像坐标系和目标影像坐标系的最终变换关系;否则,更新其变换量及对应目标截面坐标系位姿,重复本步骤。本发明可快速完成两个椎节影像间的精确配准,效率高,适应性强,对较差的影像数据也能达到较好的配准效果。

    一种精度校验器及三维影像重建精度评价方法

    公开(公告)号:CN111178457A

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN202010271649.2

    申请日:2020-04-09

    Abstract: 本发明公开了一种精度校准器及三维影像重建精度评价方法,所述精度校验器由透X光材质构成,其内分散分布有若干校验点和四个坐标点,所述四个坐标点包括一个基准点,其他三个坐标点与基准点的连线相互垂直,且其他三个坐标点到基准点之间的距离不等。并提供了基于该精度校验器的三维影像重建精度评价方法,本发明能够快速准确的分析出C形臂X射线机的三维重建精度,为对C形臂X射线机有较高精度要求的项目需求提供了选型依据,并可为C形臂X射线机三维影像重建精度的矫正提升提供了理论数据分析的基础。

    一种三维影像椎体点云分割方法
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115272375A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202211051703.8

    申请日:2022-08-31

    Abstract: 本发明公开了一种三维影像椎体点云分割方法,包括:将包含脊椎的三维影像转换为三维点云,筛选得到其中椎体区域点云;对椎体区域点云沿人体左右方向进行投影,在投影图像上从椎体方向至棘突方向采样设定距离得到采样图像范围,以采样图像范围对三维点云进行过滤并生成投影图像,据此在得到各椎节的椎体区域的最小包围矩形;根据所述最小包围矩形对三维点云进行延伸筛选得到各椎体点云。本发明可快速完成三维影像中多个椎体三维区域影像的分割,更加便于手术路径规划以及手术配准定位等操作,在骨科手术辅助规划领域中具有广泛的应用场景。

    一种三维影像标记点提取方法

    公开(公告)号:CN112651943A

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN202011581894.X

    申请日:2020-12-28

    Inventor: 程敏 于福翔

    Abstract: 本发明公开了一种三维影像标记点提取方法,包括步骤:(1)对三维影像点云数据进行灰度直方图分析筛选得到标记点候选点集,并进行三维连通域分割得到若干点集连通域;(2)对步骤(1)的点集连通域进行筛选得到候选点集连通域,并进行质心提取,得到候选点集连通域的质心点集;(3)通过设计时各标记点之间的位置关系在步骤(2)的质心点集中查找具有相应位置关系的点集,得到标记点点集连通域;(4)对标记点点集连通域进行附近有效点搜索得到标记点在三维影像中的精确位置。本发明并不限制实际手术的场景,且对影像中标记点位置的精确定位是依赖于标记点区域附近的局部灰度特征,因为具有较高的稳定性和提取精度。

    一种透视图像标记点中心提取方法

    公开(公告)号:CN112288796B

    公开(公告)日:2021-03-23

    申请号:CN202011508920.6

    申请日:2020-12-18

    Inventor: 程敏 于福翔

    Abstract: 本发明公开了一种透视图像标记点中心提取方法,包括步骤:(1)对透视图像进行分区得到中心区域及其外侧区域;(2)对中心区域处理得到各标记点位置,计算得到中心区域标记点的局部子区;(3)根据设计参数计算得到外侧区域标记点位置及其局部子区,进而得到透视图像上所有标记点的局部子区;(4)对所有局部子区进行边缘提取,得到标记点的像素轮廓,并据此计算得到每个局部子区内标记点的亚像素边界;(5)对步骤(4)得到的所有局部子区内的亚像素边界进行最小二乘圆拟合,其圆心即为标记点的圆心坐标。本发明的标记提取操作局限在较小的局部子区内进行,其他区域的图像质量或噪声或干涉影像不会对提取功能造成影响,具有较高的稳定性。

    C臂机空间定位模型构建系统及方法

    公开(公告)号:CN112168357B

    公开(公告)日:2021-02-19

    申请号:CN202011369420.9

    申请日:2020-11-30

    Inventor: 程敏 于福翔

    Abstract: 本发明公开了一种C臂机空间定位模型构建系统及方法,包括:C臂机,用于采集正侧位透视图像;注册器,安装在C臂机成像路径上,其上设有示踪器,包括至少两个注册面,每个注册面设有若干标记点;光学跟踪器,用于识别所述示踪器得到其位置信息;上位机,与C臂机及光学跟踪器通信连接,并据此计算得到C臂机发射管中心坐标,并以其为光心、注册器的任一注册面作为虚拟成像平面构建C臂机空间定位模型。本发明解决了基于透视图像信息的空间导航定位核心问题,具有操作简单,辐射量少,精度高等优点,在图像导航定位领域具有重要的应用价值。

    一种透视图像矫正方法
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN112288659A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011508936.7

    申请日:2020-12-18

    Inventor: 程敏 于福翔

    Abstract: 本发明公开了一种透视图像矫正方法,包括步骤:(1)在X射线机的成像路径上安装平板结构件,在平板结构件上设有若干组共线的标记点;(2)透视成像,提取得到所有标记点的图像坐标,并分区得到中心区域及其外侧区域;(3)对中心区域采用基于交比不变性的一阶径向畸变矫正模型,并计算得到矫正系数,并据此计算得到中心区域内所有标记点的理论无畸变坐标;(4)根据交比不变性及设计参数,计算得到外侧区域内标记点的理论无畸变坐标;(5)建立矫正模型,并求解高阶多项式映射模型。本发明在X射线机影增器端罩上有特定钢珠排布的罩壳后直接针对单张透视图像完成矫正,在基于影增型X射线机的手术机器人系统中具有重要的应用价值。

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