[发明专利]一种空间坐标系的实时配准方法和装置

说明书

本发明实施例提供了一种空间坐标系的实时配准方法和装置，属于人工智能技术领域。所述方法根据超声探头和探头电磁跟踪标识之间的位置关系，以及电磁跟踪设备对探头电磁跟踪标识的实时跟踪，得到超声坐标系和电磁坐标系之间的转换关系；根据标记球和体表电磁跟踪标识之间的位置关系，和电磁跟踪设备对体表电磁跟踪标识的实时跟踪、标记球在三维图像中的位置，得到三维坐标系和电磁坐标系之间的转换关系；之后以电磁坐标系为转换中介，得到超声坐标系和三维坐标系之间的转换关系。本发明实施例能够得到随体表的运动以及超声探头的移动而变化的实时的超声坐标系和三维坐标系之间的转换关系。

技术领域

本发明实施例涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种空间坐标系的实时配准方法和装置。

背景技术

超声成像技术因其能够在不对人体造成创伤的情况下，得到人体内部的生理结构或者生理信息而得到了广泛的应用。但是，超声成像技术无法直接观测到人体体内的各种生理结构之间的真实的位置关系(如血管及各个脏器，以及血管及各个脏器之间的相对位置关系)，而且超声探头位于人体体表外，仅通过超声探头无法准确地判断出超声探测面在人体内的相对位置；尤其是人体进行呼吸的时候，超声探测面在人体体内的相对位置也会随着呼吸发生变化，从而对准确判断超声探测面在人体内的相对位置增加了难度；另外，利用超声技术得到的成像是以扇形图像的方式进行显示，扇形图像的成像效果不理想，进一步增加了观测生理结构的难度。

目前，将超声图像与由CT(Computer Tomography，电子计算机断层扫描)设备以及MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)设备扫描人体得到的三维图像进行融合是准确获取超声探测面与人体体内生理结构之间相对位置关系的手段之一，而融合超声图像与三维图像的关键步骤是确定超声图像所在的超声坐标系和三维图像所在的三维坐标系之间的转换关系。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供一种空间坐标系的实时配准方法和装置，通过建立超声坐标系和电磁坐标系之间的转换关系和建立三维坐标系和电磁坐标系之间的转换关系，从而以电磁坐标系为中介，建立超声坐标系和三维坐标系之间的转换关系，为超声图像和三维图像的融合，进而准确得到超声探测面与人体体内各种生理结构之间的相对位置关系奠定了基础。

第一方面，本发明实施例提供了一种空间坐标系的实时配准方法，包括：

根据超声探头和探头电磁跟踪标识之间的位置关系，以及电磁跟踪设备对探头电磁跟踪标识的实时跟踪，得到超声坐标系和电磁坐标系之间的转换关系；

根据标记球和体表电磁跟踪标识之间的位置关系，和电磁跟踪设备对体表电磁跟踪标识的实时跟踪，以及标记球在三维图像中的位置，得到三维坐标系和电磁坐标系之间的转换关系；

根据超声坐标系和电磁坐标系之间的转换关系，以及三维坐标系和电磁坐标系之间的转换关系，得到超声坐标系和三维坐标系之间的转换关系。

可选地，所述根据超声探头和探头电磁跟踪标识之间的位置关系，以及电磁跟踪设备对探头电磁跟踪标识的实时跟踪，得到超声坐标系和电磁坐标系之间的转换关系的步骤具体为：

根据超声探头和固定在超声探头上的探头电磁跟踪标识的位置关系，得到超声坐标系和探头标识坐标系之间的转换关系；

根据电磁跟踪设备对探头电磁跟踪标识的实时跟踪，得到探头标识坐标系和电磁坐标系之间的转换关系；

根据超声坐标系和探头标识坐标系之间的转换关系，以及探头标识坐标系和电磁坐标系之间的转换关系，得到超声坐标系和电磁坐标系之间的转换关系。

可选地，根据标记球和体表电磁跟踪标识之间的位置关系和电磁跟踪设备对体表电磁跟踪标识的实时跟踪，以及标记球在三维图像中的位置，得到三维坐标系和电磁坐标系之间的转换关系的步骤具体为：