[发明专利]一种双目可见光摄像头的全息导航系统

说明书

本发明涉及一种双目可见光摄像头的全息导航系统，其包括：双目可见光摄像头，被追踪器械，参照器械，追踪定位服务器；双目可见光摄像头，用于拍摄患者手术区域及被追踪器械与参照器械；被追踪器械与参照器械，都包括容易被识别的带有颜色区分明显的颜色分区的识别定位结构；每个被追踪器械与参照器械上至少设置3个不在一条直线上的识别定位结构；被追踪器械，用于结合手术操作器械，且被追踪器械与手术操作器械的几何关系提前设定好，并录入追踪定位服务器；参照器械，用于固定设置在患者手术位置，通过参照器械了解患者手术区域变化，并通过双目可见光摄像头拍摄患者手术位置变化情况，通过此种方式实时了解患者准确的位置。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及手术导航系统的技术领域；具体涉及为一种双目可见光摄像头的全息导航系统。

背景技术

目前市场上手术导航产品众多，光学导航主要是非可见光导航系统，目前产品多依赖国外的硬件设备，价格十分昂贵。

其中国外产品中的被动标记球是 Polaris 光学测量解决方案的关键组件：附着到 OEM 手术仪器上时，这些导航标记用作OR空间中仪器的三角测量点。被动标记球由成千上万个微珠组成的特殊逆反射表面，可在跟踪过程中反射红外光，反射的红外光接收依赖费用高昂的红外摄像头。而现有红外摄像头及被动标记球成本高昂。其次体积较大，手术室环境复杂，如医生的移动、其他医疗设备的位置等，可能因为磕碰引发硬件损坏，也会因为位置挪动导致精准度变差。

本发明针对上述手术导航系统中硬件部分成本高问题，提供一种双目可见光摄像头的全息导航系统。

发明内容

为了克服背景技术中提出的问题，本发明采用如下技术思路，本技术方案采用双目可见光摄像头加被识别的颜色区分明显的识别定位结构与带有影像识别及追踪定位算法的追踪定位服务器，改变传统识别定位方式，将昂贵庞大的红外摄像头及昂贵的被动标记球；变更为普通的双目可见光摄像头加轻质的颜色区分明显的识别定位结构的方式，这样避免了导航系统占用空间过大带来的设备损坏风险问题以及红外摄像头成本过高的问题，为一种硬件成本低，且跟现有技术思路完全不同的系统。

一种双目可见光摄像头的全息导航系统，其包括：双目可见光摄像头，被追踪器械，参照器械，追踪定位服务器；

双目可见光摄像头，用于拍摄患者手术区域及被追踪器械与参照器械；

被追踪器械与参照器械，都包括容易被识别的带有颜色区分明显的颜色分区的识别定位结构；每个被追踪器械与参照器械上至少设置3个不在一条直线上的识别定位结构；

被追踪器械，用于结合手术操作器械，且被追踪器械与手术操作器械的几何关系提前设定好，并录入追踪定位服务器；通过监测跟踪被追踪器械的移动情况、角度变化情况了解手术操作器械的移动及角度变化情况；或，通过被追踪器械坐标变化了解手术部位的坐标情况；

参照器械，用于固定设置在患者手术位置，通过参照器械了解患者手术区域变化，并通过双目可见光摄像头拍摄患者手术位置变化情况，通过此种方式实时了解患者准确的位置，并通过被追踪器械实时准确跟踪手术操作动作；

追踪定位服务器用于接收双目可见光摄像头发回的实时可见光图像信息，其内设置有跟踪定位算法；通过追踪定位服务器中的追踪定位算法实时追踪参照器械及被追踪器械的变化情况。

优选地，被追踪器械上的识别定位结构与参照器械上的识别定位结构围成的形状不同。

优选地，被追踪器械上的识别定位结构与参照器械上的识别定位结构都设置4个，任意3个识别定位结构不在同一直线上；可选的，被追踪器械上的识别定位结构与参照器械上的识别定位结构围成不同形状的四边形。