[发明专利]用于虚拟人体微创手术的高精度红外导航

说明书

技术领域

本发明涉及一种虚拟人体微创手术定位导航设备，主要用于虚拟人体微创手术时的手术定位导航，便于医生准确找到患者病变部位。

背景技术

当今社会，对于微创手术来说，很大的难度是如何快速准确的找到患者的病变部位，如果在一场微创手术中，医生不能快速找到患者的病变部位会给患者带来很大痛苦，同时也大大降低了手术的成功率，给手术带来了很大的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够快速准确找到虚拟人体微创手术中患者的病变部位，增加手术的安全系数，提高手术准确率，同时减少患者的病痛。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种用于虚拟人体微创手术的高精度红外导航，其特征在于：包括红外摄像机、手术器械、红外发光二极管、图形工作站。

本发明所述的红外摄像机前安装红外带通滤光片，分辨率特定，敏感波长特定。

本发明所述的手术器械上安装红外发光二极管，其发出的红外光的波长是特定的。

本发明所述的图形工作站对特定的红外波长的敏感度要求是特定的。

本发明的有益效果：利用红外摄像机前安装的红外带通滤光片，只让红外线通过，再利用红外发光二极管和红外摄像机生成的图像输入图形工作室，进行精确导航，迅速定位人体内异物或者病变组织，增加了微创手术的安全性，提高了手术的准确率，减少了患者的痛苦。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：1图形工作站、2红外摄像机、3红外带通滤光片、4红外发光二极管、5手术器械。

具体实施方式

下面通过具体使用步骤来对本发明作进一步说明。

1.调整红外摄像机2，在其镜头前面安装红外带通滤光片3。

2.调整手术器械5，在其手术器械5上安装红外发光二极管4，称为标记点。

3. 使用时，手术器械5上的标志点发出红外光，两个红外摄像机2拍摄标志点的图像并输入图形工作站1处理。

4. 图形工作站1对两个红外摄像机2输入的图像进行滤波后提取各个标志点所形成的光斑中心，它们以像素坐标表示。

5. 假设左摄像机图像中第 i 个标志点的光斑中心为 I_il(u_il,v_il)，右摄像机图像中第 i 个标志点的光斑中心为 I_ir(u_ir,v_ir)，将左摄像机光心与I_il(u_il,v_il)的连线和右摄像机光心与I_ir(u_ir,v_ir)的连线反向延长，它们的交点就是手术器械上第 i 个标志点发光中心的空间位置。假设第 i 个标志点发光中心在左摄像机坐标系下的坐标为P_il(X_il, Y_il, Z_il

)，在右摄像机坐标系下的坐标为Pir(Xir, Yir, Zir)，则

P_il=P(A_l，A_r，R，T，I_il，I_ir)

P =RP_il+T

式中，A_l和A_r分别为左右摄像机的内部参数矩阵，R和T分别为右摄像机相对于左摄像机的旋转矩阵和平移向量，它们通过摄像机标定而得出。

6.图形工作站1形成高精度图像，进行手术导航。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。