[发明专利]腹腔镜增强现实手术导航方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种腹腔镜增强现实手术导航装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取目标组织器官的术前三维模型，所述术前三维模型包括术前三维点云；

第二获取模块，用于根据术中腹腔镜实时采集的腹腔镜的视频信息和腹腔镜上设置的惯性传感器实时采集的腹腔镜的姿态信息，获取所述目标组织器官的术中三维点云和腹腔镜的旋转矩阵与平移矩阵；

处理模块，用于对所述目标组织器官的术前三维点云和术中三维点云进行配准，得到所述术前三维点云的旋转矩阵与平移矩阵；

显示模块，用于通过所述腹腔镜的旋转矩阵与平移矩阵和所述术前三维点云的旋转矩阵与平移矩阵将所述目标组织器官的术前三维模型通过增强显示技术叠加显示在当前视图的腹腔镜图像上；

所述处理模块用于：

S1、在所述术中三维点云中采集预设个数的点集P_i；

S2、确定出所述术前三维点云中的点集Q_i，点集Q_i满足点集P_i和点集Q_i的欧式距离最小；

S3、根据所述点集P_i和所述点集Q_i计算旋转矩阵R和平移矩阵t，所述旋转矩阵R和平移矩阵t满足误差函数E(R，t)最小，所述误差函数为：

其中，n为最邻近点对的个数，p_i为点集P_i中的一点，q_i为点集Q_i中与p_i对应的最近点，R为旋转矩阵，t为平移矩阵；

S4、对点集P_i使用所计算出的旋转矩阵R和平移矩阵t进行旋转和平移变换，得到点集P_i’＝{P_i’＝RP_i+t}；

S5、计算点集P_i’与点集Q_i的平均距离d；

S6、如果d小于预设阈值或者大于预设的最大迭代次数，则停止迭代计算，否则返回S2，直到d小于预设阈值或者大于预设的最大迭代次数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块用于：

将所述腹腔镜的视频信息和所述腹腔镜的姿态信息输入到视觉同步定位和构图系统中，用于所述视觉同步定位和构图系统进行处理；

接收所述视觉同步定位和构图系统输出的所述目标组织器官的术中三维点云和腹腔镜的旋转矩阵与平移矩阵。