[发明专利]体内导航系统和方法

权利要求书

1.一种体内导航系统，包括：

视频采集装置，用于实时采集目标的视频，其中所述视频中包括所述目标上所固定的光学标识，所述视频采集装置采集视频的角度与用户的观察方向保持一致，其中，所述目标包括器械和/或对象；

定位装置，用于识别所述视频中的所述光学标识，根据所识别的光学标识和所述目标的三维图像中的光学标识，将所述目标的三维图像锚定到所述视频中的对应位置；以及

显示器，用于在所述视频中三维显示所述目标在对象体内的部分。

2.如权利要求1所述的体内导航系统，其中，所述视频采集装置是头戴式光学摄像头。

3.如权利要求1或2所述的体内导航系统，其中，所述显示器是头戴式显示器。

4.如权利要求1或2所述的体内导航系统，其中，所述光学标识是二维码和/或棋盘格。

5.如权利要求1或2所述的体内导航系统，其中，所述光学标识是所述目标表面的立体图形。

6.如权利要求1或2所述的体内导航系统，其中，所述定位装置通过以下方式根据所识别的光学标识和所述目标的三维图像中的光学标识将所述目标的三维图像锚定到所述视频中的对应位置：

根据所述所识别的光学标识和所述三维图像中的光学标识中的特征点，确定用于将所述三维图像转换到用户坐标系下的第一转换参数，其中所述视频是所述用户坐标系下的；以及

利用所述第一转换参数将所述三维图像锚定到所述视频中的对应位置。

7.如权利要求1或2所述的体内导航系统，其中，所述定位装置通过以下方式根据所识别的光学标识和所述目标的三维图像中的光学标识将所述目标的三维图像锚定到所述视频中的对应位置：

根据所述目标的图像中的光学标识和所述三维图像中的光学标识中的特征点，确定用于将所述三维图像转换到目标坐标系下的第二转换参数，其中所述目标的图像是所述目标坐标系下的，并且所述目标的图像中也包括所述光学标识；

利用所述第二转换参数将所述三维图像转换为所述目标坐标系下的三维图像；

根据所述所识别的光学标识和所述目标坐标系下的三维图像中的光学标识中的特征点，确定用于将所述目标坐标系下的三维图像转换到用户坐标系下的第三转换参数，其中所述视频是所述用户坐标系下的；以及

利用所述第三转换参数将所述目标坐标系下的三维图像锚定到所述视频中的对应位置。

8.如权利要求1或2所述的体内导航系统，其中，所述视频采集装置包括定位传感器，用于实时检测所述视频采集装置的位置；

所述定位装置通过以下方式将所述目标的三维图像锚定到所述视频中的对应位置：

根据所述目标的图像中的光学标识和所述三维图像中的光学标识中的特征点，确定用于将所述三维图像转换到目标坐标系下的第四转换参数，其中所述目标的图像是由所述视频采集装置在第一时刻采集的、所述目标坐标系下的图像；

利用所述第四转换参数将所述三维图像转换为所述目标坐标系下的三维图像；

根据所检测的所述视频采集装置在第一时刻和当前时刻的位置变化，确定用于将所述目标坐标系下的三维图像转换到用户坐标系下的第五转换参数，其中所述视频是所述用户坐标系下的；以及

利用所述第五转换参数将所述目标坐标系下的三维图像锚定到所述视频中的对应位置。

9.如权利要求1或2所述的体内导航系统，其中，还包括输入装置，用于接收所述用户的输入；

所述定位装置还用于根据所述输入调整所述目标的三维图像在所述视频中的对应位置。

10.一种体内导航方法，包括：

实时采集目标的视频，其中所述视频中包括所述目标上所固定的光学标识，所述视频的采集角度与用户的观察方向保持一致，其中，所述目标包括器械和/或对象；

识别所述视频中的所述光学标识，根据所识别的光学标识和所述目标的三维图像中的光学标识，将所述目标的三维图像锚定到所述视频中的对应位置；以及

在所述视频中三维显示所述目标在对象体内的部分。