[发明专利]保持对目标进行跟踪的方法及其在图像引导手术中的应用

摘要

一种保持对目标进行跟踪的方法，包括在影像获取部件和目标中心位置之间的距离上建立查找区域，在查找区域上获得若干采样点，将影像获取部件中心位置依次设定在这些采样点，并将影像获取部件的视场方向设定为采样点与目标中心位置之间的矢量；在每个采样点，沿视场方向同时旋转各摄像头，根据摄像头的内部参数和外部参数在计算机中虚拟连续曝光拍摄，直到找到一个意向位置，使得各摄像头同时获取到目标的所有标志点。本发明提供的方法，能有效解决手术过程中人体、医疗器械和组织器官对跟踪目标的遮挡导致的手术中断，使得手术得以持续，保证手术的连贯性。

主权项

1.一种保持对目标进行跟踪的方法，其特征在于包括如下步骤：先对影像获取部件进行标定，获得各摄像头的内部参数和外部参数；然后，设定影像获取部件中各摄像头按设定的频率同步曝光拍摄，对于每一次曝光重复以下各步骤：首先，识别目标之标志点，一个目标预设1个以上的标志点，识别并确定每个摄像头所获取的影像中目标各标志点的中心位置；同时也确定各标志点中心的三维空间位置，并通过这些中心位置计算出一个目标的中心位置；当任意摄像头所获取的影像中，识别出的目标的标志点数量少于预定数量时，判定有遮挡发生；计算当前影像获取部件视场范围内所有物体表面的三维位置信息，得到用点云表示的物体表面，并将这些点云网格化表示，得到物体的几何边界，再按以下步骤获得一个新的影像获取部件位置和方向：1)在影像获取部件和目标中心位置之间的距离上建立一个球面或者平面区域，亦或是任意选定的一个规则空间的三维区域，作为查找区域，查找区域的范围由机械装置能够到达的范围决定；2)在查找区域上获得若干采样点；3)将影像获取部件的中心位置依次设定在这些采样点上，并将影像获取部件的视场方向设定为采样点与目标中心位置之间的矢量；4)在每个采样点，沿视场方向同时旋转各摄像头，根据摄像头的内部参数和外部参数在计算机中虚拟连续曝光拍摄，直到找到一个意向位置，使得各摄像头同时获取到目标的所有标志点。最后，使用一个机械装置将影像获取部件移动旋转到计算得到的意向位置。