[发明专利]光谱三维定位识别系统

说明书

本申请提供了一种光谱三维定位识别系统以及方法，包括：广谱光源，用于产生宽波段的广谱光线，其中，所述广谱光线用于照射手术区域；光谱成像阵列设备，用于采集所述广谱光线被所述手术区域反射而形成的多组窄波段光谱图像，其中，不同组的窄波段光谱图像具有不同的成像窄波段，所述多组窄波段光谱图像中的每组窄波段光谱图像包括多个窄波段相同，角度不同的光谱图像，所述成像窄波段的数量在100以上；处理系统，用于根据所述多组窄波段光谱图像构建所述手术区域的三维图像；显示设备，用于将介入路径增强至所述三维图像中，从而得到增强后的三维图像并进行显示。

技术领域

本申请涉及医疗器械领域，尤其涉及一种光谱三维定位识别系统。

背景技术

随着公众对健康的重视度越来越高及医疗水平的不断提升，外科手术也越来越常见。在外科手术中，手术的成功率以及效果与手术的精确度紧密相关，传统手术都是依靠医生的经验，对手术工具以及病变位置进行目视判断，精确度不高，而且对医生的要求也很高。

但是，如何提高外科手术的精度，是至今尚未解决的一个难题。

发明内容

本申请提供了一种光谱三维定位识别系统，能够有效地提高外科手术的精度。

第一方面，提供了一种光谱三维定位识别系统，包括：

广谱光源，用于产生宽波段的广谱光线，其中，所述广谱光线用于照射手术区域；

光谱成像阵列设备，用于采集所述广谱光线被所述手术区域反射而形成的多组窄波段光谱图像，其中，不同组的窄波段光谱图像具有不同的成像窄波段，所述多组窄波段光谱图像中的每组窄波段光谱图像包括多个窄波段相同，角度不同的光谱图像，所述成像窄波段的数量在100以上；

处理系统，用于根据所述多组窄波段光谱图像构建所述手术区域的三维图像；

显示设备，用于将介入路径增强至所述三维图像中，从而得到增强后的三维图像并进行显示。

可选地，所述手术区域包括：病变部位、手术工具和手术标记，

处理系统还用于根据所述多组窄波段光谱图像将所述手术部位、所述手术工具和所述手术标记进行定位和分割从而得到定位分割结果，从而根据定位分割结果确定所述手术部位、所述手术工具和所述手术标记之间的相对位置；并且，根据所述手术部位、所述手术工具和所述手术标记之间的相对位置进行坐标转换，从而实现三维图像的重构。

可选地，所述手术工具中设置有陀螺仪，加速度计，距离传感器中的一个或者多个；

处理系统还用于接收所述手术工具发送的位置信息，其中，所述位置信息是根据所述陀螺仪，所述加速度计和所述距离传感器中的一个或者多个采集到的位置数据计算得到的；

结合所述定位分割结果以及所述位置信息确定所述手术部位、所述手术工具和所述手术标记之间的相对位置。

可选地，所述处理系统还用于根据所述多组窄波段光谱图像确定所述手术工具的匹配点；根据所述手术工具的匹配点和第一关系确定所述手术工具的位置信息以及姿态角，其中，所述第一关系为所述手术工具的匹配点和所述手术工具的三维模型的立体关系。

可选地，处理系统还用于确定所述手术工具的切入深度是否大于第一阈值或者小于第二阈值，其中，第一阈值大于第二阈值；在所述手术工具的切入深度大于第一阈值或者小于第二阈值的情况下，发出提示信息。

第二方面，提供了一种光谱三维定位识别方法，包括如下步骤：

广谱光源产生宽波段的广谱光线，其中，所述广谱光线用于照射手术区域；