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[发明专利]基于CT图像自动生成左右肺三维模型的方法及系统-CN202210449278.1在审
发明人：叶建平;范应方 -专利权人：深圳市一图智能科技有限公司
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明涉及医学图像处理技术领域，为了解决现有设备自动化程度低的技术问题，本发明公开了基于CT图像自动生成左右肺三维模型的方法及系统，包括步骤S1，获取原始图像，重组为三维立体数据；步骤S2，自动选择三维立体数据进行预处理，获得二次图像；步骤S3，对二次图像进行分割并标记，生成二值图像；步骤S4，生成相同外围轮廓ROI的Label标记图，清零所有像素值；筛选像素点并进行Label图像特征分析；步骤S5，从二次图像中提取三次图像并建立对应关系，自动实现左肺、右肺和支气管的分离，对左右肺进行标记；步骤S6，左右肺分割数据提取；步骤S7，重建左右肺3D模型。该过程不需要人工交互干预，提高了自动化水平，解决了自动化动程度低的问题。
基于 ct 图像自动生成右肺三维模型方法系统

[发明专利]一种基于多方向轮廓的医学图像分割方法-CN201810336526.5有效
发明人：叶建平;范应方 -专利权人：深圳市一图智能科技有限公司
申请日： 2018-04-14 - 公布日： 2020-09-15 - 主分类号： G06T7/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多方向轮廓的医学图像分割方法，其包括：导入医学图像并进行MPR重建；基于魔术棒算法生成多方向轮廓；插值重建生成表明网格和二值分割MASK；逐层判断二值分割MASK图像是否准确，若是，则输出目标区域的二值分割MASK图像和表面网格，分割算法结束，若否，则编辑切面轮廓，选择二值分割MASK图像中分割不精确的切面，提取二值分割MASK切面图像轮廓线和关键点，利用鼠标对关键点进行局部调节，调节结束后，返回上述步骤重新执行表面网格重建。本发明利用一次操作即时提取待分割对象在多个不同方向切面上的轮廓，建立形状约束，并通过插值重建技术进行曲面重建，并支持迭代式分割轮廓优化和网络重建，有效提高建模效率和精度。
一种基于多方轮廓医学图像分割方法

[发明专利]一种获取3D腹腔镜手眼矩阵的方法和装置-CN201711351562.0有效
发明人：罗火灵;邵瑾良;贾富仓;尹大龙;宋瑞鹏;刘连新;方驰华;范应方;项楠;杨剑 -专利权人：深圳先进技术研究院
申请日： 2017-12-15 - 公布日： 2020-07-24 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：一种获取3D腹腔镜手眼矩阵的方法和装置，包括采集数据步骤、获取相机坐标系坐标步骤、优化手眼矩阵步骤和获取手眼矩阵步骤。在本发明的具体实施方式中，包括对手眼矩阵进行迭代优化，得到最优手眼矩阵，根据所述最优手眼矩阵和姿态矩阵反投影得到相机坐标系下的三维空间坐标，比较反投影到相机坐标系下的三维空间坐标和金标准数据，若误差满足要求，最优手眼矩阵为最终结果，若误差不满足要求，转采集数据步骤继续处理；本发明采用渐进式策略和优化算法迭代求得手眼矩阵各个分量的值，在误差精度满足预先设置的阈值后即停止渐进迭代过程，并输出最终的手眼校准变换结果，实现了自动、快速获取3D腹腔镜手术导航系统手眼校准变换。
一种获取腹腔镜手眼矩阵方法装置

[发明专利]伤口测量及记录系统-CN202010038436.5在审
发明人：曹秀云;范梅霞;李漓;王灵晓;毛惠娜;甘俊丽;甘华秀;方驰华;梁东辉;范应方;杨剑;刘智豪 -专利权人：南方医科大学珠江医院
申请日： 2020-01-14 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： A61B5/107 文献下载
摘要：本发明公开了一种伤口测量及记录系统，包括数据处理器和电子记录笔，其还包括如下步骤：数据处理器对患者进行扫码扫描录入患者基本信息；数据处理器对患者伤口定期进行拍照后对获得的伤口图片按照预设的伤口比对处理标准进行处理以获得包括伤口各部分的面积、与伤口图片相比所占有的百分比以及获得伤口存在异常的皮肤总面积的大小的第一伤口数据；对伤口深度进行测量，采用无菌棉签或是无菌导管伸进伤口深处以获得伤口深度信息作为第二伤口数据并录入数据处理器中；根据所获得的第一、第二伤口数据实时对伤口好坏及伤口深度进行记录跟踪反馈即可。本发明容易方便检测伤口面积和深度以对判断伤口治疗起到辅助效果。
伤口测量记录系统

[发明专利]腹部外科手术导航配准方法及系统-CN201510408663.1有效
发明人：罗火灵;肖德强;贾富仓;方驰华;范应方 -专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院;南方医科大学珠江医院
申请日： 2015-07-13 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本发明提供一种腹部外科手术导航配准方法，包括：获取手术区域的术前CT图像，并从所述术前CT图像中提取手术区域的术前表面数据；获取手术区域的术中RGB‑D图像，并从所述术中RGB‑D图像中提取手术区域的术中表面数据；计算所述术前表面数据和所述术中表面数据之间的索引关系，并根据所述索引关系计算所述术前CT图像与所述术中RGB‑D图像之间的第一空间变换T1，并根据所述第一空间变换T1计算术中物理空间与术前图像空间之间的第二空间变换T2；根据所述第二空间变换T2，将穿刺工具在所述术中物理空间中的坐标变换至所述术前图像空间之中，开始导航过程。本发明还提供一种腹部外科手术导航配准系统。所述腹部外科手术导航配准方法可实现整个手术导航过程的自动化配准。
腹部外科手术导航方法系统

[发明专利]一种腹部外科手术导航方法及系统-CN201310436801.8有效
发明人：罗火灵;肖德强;贾富仓;方驰华;范应方 -专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院;南方医科大学珠江医院
申请日： 2013-09-23 - 公布日： 2019-03-01 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本发明适用于通信领域，提供了一种腹部外科手术导航方法，包括：对术前采集到带标记点信息的CT或MR图像利用第一预设算法自动提取标记点以得到术前图像空间的标记点点集信息；术中通过影像获取设备获取病人手术区域的RGB图像以及深度图像；借助深度图像将二维标记点坐标信息转化为三维坐标以得到术中物理空间的标记点点集信息；将得到的术前图像空间的标记点点集和术中物理空间的标记点点集做点对匹配运算；应用注册所得的图像空间与物理空间的变换结果，开始实时导航过程。本发明还提供了一种腹部外科手术导航系统。本发明所提供的腹部外科手术导航方法及系统能提高腹部手术导航精度与腹部手术的安全性。
腹部外科手术物理空间腹部手术深度图像术前图像标记点影像获取设备变换结果导航系统二维标记匹配运算三维坐标实时导航手术区域通信领域图像空间信息转化预设算法自动提取点坐标采集应用

[发明专利]一种基于三维影像的穿刺参数生成方法-CN201810334613.7在审
发明人： 范应方;叶建平 -专利权人：深圳市一图智能科技有限公司
申请日： 2018-04-14 - 公布日： 2018-11-13 - 主分类号： A61B34/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于三维影像的穿刺参数生成方法，包括：获取医学图像，并重建3D模型数据；获取目标对象模型在3D空间中的中心点坐标位置信息；在3D模型数据中的皮肤表面选择模拟穿刺点，获取穿刺点的三维空间坐标，在选取的穿刺点和目标靶向点之间生成连接线；利用未穿过器官模型的连接线的穿刺点和目标靶向点，计算连接线与目标对象表面的三维空间交点，从穿刺点到该三维空间交点的距离为穿刺深度；进行皮肤透明渲染和骨骼渲染；根据目标靶向点和皮肤表面曲线距离确定穿刺点的实际位置，并输出穿刺深度和三维坐标参数。本发明针对个体化病例在穿刺手术前获取精确的量化数据，为微创治疗提供实际的操作参数，以满足临床个体化和精准化需求。
穿刺点穿刺连接线目标靶三维空间参数生成皮肤表面三维影像个体化渲染目标对象表面三维空间坐标三维坐标参数中心点坐标操作参数对象模型获取目标量化数据器官模型曲线距离实际位置微创治疗医学图像精准化骨骼皮肤穿过输出透明重建

[发明专利]一种基于面模型的断面网格生成方法-CN201810334622.6在审
发明人：叶建平;范应方 -专利权人：深圳市一图智能科技有限公司
申请日： 2018-04-14 - 公布日： 2018-09-21 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于面模型的断面网格生成方法，包括：针对每个三角形，按逆时针顺序将每条边与裁切面进行求交；根据顶点及顶点间的邻接关系，将顶点分成一个或多个首尾相连的闭合多边形点集；计算p沿着指向闭合多边形内部偏移得到的新顶点q，由q组成的新顶点集合记为Q；对集合Q，每次取其中内角最小的顶点q，将其前后相邻的两个顶点X和Y组成三角形，并根据分裂系数μ决定是否取q对边的中点W，并将该三角形分裂成XqW和qYW两个三角形；获取内层网格中的所有三角形顶点，并以原始集合Q中的顶点作为约束，调整裁切面的三角形分布和大小；得到器官模型的切面网格。本发明具有处理速度快、准确性好、处理效率高等特点。
闭合多边形网格生成面模型网格切面三角形顶点三角形分布处理效率顶点集合分裂系数邻接关系器官模型首尾相连原始集合裁切面偏移裁切点集对边内层内角条边指向集合分裂

[发明专利]一种管状结构图像分割方法-CN201810334626.4在审
发明人：叶建平;范应方 -专利权人：深圳市一图智能科技有限公司
申请日： 2018-04-14 - 公布日： 2018-09-07 - 主分类号： G06T7/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种管状结构图像分割方法，包括：以横断面、冠状面和矢状面的三个正交的二维视图对医学图像进行显示；在二维视图上的待分割区域的中心位置放置关键点，间隔4至5层的二维切面放置一个关键点，根据管状结构的走向按顺序重复该步骤放置多个关键点；测量出管状结构图像的直径并作为基本参数，系统根据所设置的顺序关键点组成关键点序列，采用B样条插值方法拟合生成一条空间曲线，然后沿着这条空间曲线，融合所设置的关键点半径邻域区域内的局部阈值和梯度信息，分割生成相应的三维空间立体管状的分割区域，并投影至二维图像层面实时叠加显示。本发明可实现管状结构区域的交互式分割，并快速地获得所需的分割结果。
关键点管状结构二维视图分割区域空间曲线图像分割三维空间切面交互式分割叠加显示二维图像分割结果基本参数梯度信息医学图像横断面冠状面正交的二维邻域拟合矢状投影测量图像分割融合重复

[发明专利]一种基于CT图像的肝脏肿瘤分割方法及装置-CN201510925624.9有效
发明人：贾富仓;李雯;贺宝春;胡庆茂;方驰华;范应方 -专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院;南方医科大学珠江医院
申请日： 2015-12-14 - 公布日： 2018-08-21 - 主分类号： G06T7/11 文献下载
摘要：本发明提供了基于CT图像的肝脏肿瘤分割方法及装置。方法包括：对肝脏的CT图像数据进行高斯除噪，将其转化为灰度均值为0，方差为1的标准化数据并进行下采样操作；从肝脏的CT图像的金标准图像中提取病变切片和正常组织切片，将其划分为正样本和负样本；构建多层次的深度卷积神经网络，通过随机梯度下降法训练模型，得到网络模型，通过分类器获得肿瘤的粗分割二值图像及像素分类的概率图像；对肿瘤的粗分割二值图像进行形态学腐蚀操作，获得图割所需要的前景图像，再将肝脏的二值图像与肿瘤的粗分割二值图像作相减操作并进行形态学腐蚀操作，得到对应于肝脏正常组织的背景图像；构建无向图，使用图割优化算法得到肿瘤的最终分割区域。
一种基于 ct 图像肝脏肿瘤分割方法装置

[发明专利]一种立体腹腔镜三维模型重建方法和装置-CN201711435914.0在审
发明人：罗火灵;何圣昊;贾富仓;尹大龙;宋瑞鹏;刘连新;方驰华;范应方;项楠;杨剑 -专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院;哈尔滨医科大学附属第一医院;南方医科大学珠江医院
申请日： 2017-12-26 - 公布日： 2018-06-12 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：一种立体腹腔镜三维模型重建方法和装置。包括：左右相机采集物体的二维彩色图像，记录立体腹腔镜上光学跟踪工具的空间姿态信息；求得稀疏的关键特征点，以稀疏的关键特征点为种子点，遍历迭代得到密集点云并生成左右图像的视差图，将视差图反投影至相机坐标系统下的三维密集点云，再变换至光学定位系统的坐标空间中，得到三维密集点云信息,根据三维密集点云信息重建得到物体的表面模型。本申请利用从疏到密的策略，使得重建的三维点云和表面模型更加符合对象的真实拓扑结构，无需三维表面模型扫描设备即可重建出三维密集点云数据和面模型，充分利用现有光学定位系统，无需引入其他硬件设备，更加经济、直接。
点云腹腔镜三维光学定位系统重建方法和装置关键特征点表面模型三维模型视差图稀疏相机空间姿态信息密集点云数据三维表面模型彩色图像光学跟踪三维点云扫描设备拓扑结构信息重建硬件设备左右图像坐标空间坐标系统反投影种子点遍历迭代二维和面采集引入记录申请

[发明专利]一种标记点配准方法、装置及外科手术导航系统-CN201210538735.0有效
发明人：罗火灵;贾富仓;方驰华;范应方;项楠;胡庆茂 -专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院
申请日： 2012-12-13 - 公布日： 2017-10-03 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本发明适用于医学图像处理及应用技术领域，提供了一种标记点配准的方法、装置及外科手术导航系统，所述方法包括根据多次获取的各个物理空间标记点的物理坐标值和所述物理坐标值的平均值计算出各个物理空间标记点的空间定位误差；根据所述空间定位误差计算出各个物理空间标记点的权重矩阵；根据各个物理空间标记点的物理坐标值的平均值和各个图像空间标记点的图像坐标值的平均值，结合所述权重矩阵，在保证标记点配准误差FRE最小的前提下，用迭代法求解平移向量t和旋转矩阵R。本发明，可以充分考虑光学定位系统空间定位误差的各向异性性质，最终提高整个外科手术导航系统的导航精度。
一种标记点配准方法装置外科手术导航系统

[发明专利]一种穿刺规划路径纠正方法及装置-CN201510816046.5有效
发明人：贾富仓;肖德强;罗火灵;胡庆茂;方驰华;范应方;杨剑 -专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院;南方医科大学珠江医院
申请日： 2015-11-23 - 公布日： 2017-07-14 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种穿刺规划路径纠正方法及装置，其中，方法包括根据初始规划路径，在穿刺区域表皮上确定初始入口点，并将初始入口点设置为标记点；对穿刺区域先后进行两次CT扫描，获得初始CT图像和第二CT图像；在初始CT图像上标出初始规划路径；在第二CT图像中获取标记点的位置信息；将初始CT图像和第二CT图像进行配准；并根据标记点的位置信息，确定标记点在配准之后的初始CT图像中的位置；获得标记点到初始规划路径的距离向量；利用标记点到初始规划路径的距离向量，对初始规划路径做平移变换，变换后的路径与穿刺区域表皮的交点定为实际入口点，根据实际入口点，按照初始规划路径的长度确定靶点，获得纠正后的穿刺规划路径。
一种穿刺规划路径纠正方法装置

[发明专利]基于Kinect相机的术中实时注册方法-CN201310302977.4在审
发明人：肖德强;罗火灵;贾富仓;周寿军;胡庆茂;方驰华;范应方 -专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院
申请日： 2013-07-18 - 公布日： 2015-01-21 - 主分类号： A61B19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于Kinect相机的术中实时注册方法，包括如下步骤：在患者腹部粘贴标记点；扫描患者腹部，获取患者腹部的术前图像；在术前图像中提取术前标记点；利用Kinect相机获取患者腹部的术中图像，所述术中图像包括在患者腹部设置的标记点的图像信息；在术中图像中提取术中标记点；对术前标记点与术中标记点作配准得到术前图像与术中图像之间的变换关系。上述基于Kinect相机的术中实时注册方法能够自动计算标记点在术前图像及术中图像中的位置，避免了手动取点的过程，同时整个注册过程对人体不具有伤害性，且通过Kinect相机采集到的术中图像只有很小的误差，从而有效降低配准误差，最终得到术前图像与术中图像之间的变换关系并用于手术导航系统中。
基于 kinect 相机实时注册方法

[发明专利]一种多图谱融合方法、系统及医疗设备-CN201210580483.8有效
发明人：贾富仓;李媛;方驰华;范应方;项楠;张晓东;罗火灵;胡庆茂 -专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院
申请日： 2012-12-28 - 公布日： 2013-04-24 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明适用于多图谱融合系统，提供了一种多图谱融合方法、系统及医疗设备，所述方法包括：对多组图谱图像和目标图像进行配准；将配准的多组图谱图像和目标图像对应的划分成子块区域；计算目标灰度图像的每一子块区域与每幅图谱灰度图像中对应的子块区域的局部相关度；在每一子块区域对应的局部相关度结果中，选取相关度值位于前X位的图谱灰度图像，其中，所述X为正整数；根据所述位于前X位的图谱灰度图像对应的图谱标识图像，对目标灰度图像的每一子块区域进行融合；将每一子块区域的融合结果进行整合，得到目标图像的融合图像。本发明由于充分考虑了配准效果好的图谱局部信息，可以达到更加精确，快速的分割效果。
一种图谱融合方法系统医疗设备

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