[发明专利]参数标定方法和参数标定装置

权利要求书

1.一种参数标定方法，其特征在于，适用于参数标定系统，所述参数标定系统包括六自由度及以上的机械臂和配准板，所述配准板固定于所述机械臂的末端，在所述配准板上固定设置有多个金属球，所述方法包括：

步骤S101，控制图像采集设备在第i位姿下拍摄以得到第i个X光图像，以及控制所述机械臂运动，以使所述图像采集设备拍摄到的X光图像中包含所述多个金属球中至少预设数目的金属球；

步骤S102，记录所述图像采集设备拍摄X光图像时，所述机械臂的第i姿态信息；

步骤S103，确定所述第i个X光图像中的金属球在所述第i个X光图像中的二维坐标，与所述金属球在所述机械臂末端的坐标系中的三维坐标的第i变换矩阵；

步骤S104，根据所述第i变换矩阵和所述第i姿态信息，确定世界坐标系与所述第i个X光图像所在坐标系的第i几何位置关系；

步骤S105，n次执行上述步骤S101至步骤S104，以得到n个几何位置关系，1≤i≤n。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个金属球的数量大于或等于4，所述多个金属球中至少一个金属球与其他金属球不共面。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第i个X光图像中的金属球在所述第i个X光图像中的二维坐标，与所述金属球在所述机械臂末端的坐标系中的三维坐标的第i变换矩阵包括：

通过二维三维配准算法，对所述二维坐标和所述三维坐标进行配准；

根据配准结果确定所述二维坐标相对于所述三维坐标的第i变换矩阵。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像采集设备为C臂机。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述n个几何位置关系进行三维CT重建。

6.一种参数标定装置，其特征在于，适用于参数标定系统，所述参数标定系统包括六自由度及以上的机械臂和配准板，所述配准板固定于所述机械臂的末端，在所述配准板上固定设置有多个金属球，所述装置包括：

第一控制模块，用于控制图像采集设备在第i位姿下拍摄以得到第i个X光图像；

第二控制模块，用于控制所述机械臂运动，以使所述图像采集设备拍摄到的X光图像中包含所述多个金属球中至少预设数目的金属球；

姿态记录模块，用于记录所述图像采集设备拍摄X光图像时，所述机械臂的第i姿态信息；

矩阵确定模块，用于确定所述第i个X光图像中的金属球在所述第i个X光图像中的二维坐标，与所述金属球在所述机械臂末端的坐标系中的三维坐标的第i变换矩阵；

关系确定模块，用于根据所述第i变换矩阵和所述第i姿态信息，确定世界坐标系与所述第i个X光图像所在坐标系的第i几何位置关系；

第三控制模块，用于控制所述第一控制模块、所述第二控制模块、所述姿态记录模块、所述矩阵确定模块，n次执行各自操作，以得到n个几何位置关系，1≤i≤n。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述多个金属球的数量大于或等于4，所述多个金属球中至少一个金属球与其他金属球不共面。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，矩阵确定模块包括：

配准子模块，用于通过二维三维配准算法，对所述二维坐标和所述三维坐标进行配准；

确定子模块，用于根据配准结果确定所述二维坐标相对于所述三维坐标的第i变换矩阵。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图像采集设备为C臂机。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

三维重建模块，用于根据所述n个几何位置关系进行三维CT重建。