[发明专利]基于机器视觉的电极植入方法及系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的电极植入方法，包括：

由第一相机针对脑表面捕获第一图像，并由第二相机针对脑表面捕获第二图像；

对第一图像和第二图像进行运算处理，其中，基于血管分割算法获得脑表面血管区域掩码，以确定脑表面图像中的可植入区域；

在可植入区域中选择至少一个植入位置，根据已知的电极位置计算所述至少一个植入位置与电极位置的距离，从而确定电极的植入顺序；

匹配第一相机和第二相机的成像以获得变换矩阵，将第一相机的成像中植入位置所在的第一直线投影到第二相机的成像中，将第一直线与第二相机的成像中该植入位置所在的第二直线之间的交点确定为植入装置的预测落点；以及

根据预测落点实时控制植入装置，直至植入点与预测落点重合。

2.根据权利要求1所述的电极植入方法，其中：

根据预测落点对植入装置进行全监督或半监督的控制。

3.根据权利要求1所述的电极植入方法，其中：

第一相机与第二相机成像平面相同。

4.根据权利要求3所述的电极植入方法，其中：

第一相机与第二相机在水平投影上成约90°夹角。

5.根据权利要求1所述的电极植入方法，其中：

第一相机与第二相机中的每一个分别包括光学系统，并且第一相机与第二相机分别耦接到运动控制系统。

6.根据权利要求5所述的电极植入方法，其中：

所述光学系统包括使脑表面受光均匀的外置光源。

7.根据权利要求6所述的电极植入方法，其中：

所述外置光源的波长范围为495nm至570nm。

8.根据权利要求5所述的电极植入方法，还包括：

由第一相机和第二相机分别进行图像处理，并且将来自第一相机和第二相机的经过图像处理的数据进行合并处理；

根据经过合并处理的数据确定植入装置在第一相机和第二相机的成像中的坐标。

9.根据权利要求8所述的电极植入方法，其中：

所述运动控制系统根据所述坐标控制植入装置的移动。

10.根据权利要求5所述的电极植入方法，其中：

所述运动控制系统包括三个步进电机，用于控制植入装置在与电极植入术区基本平行的区域移动。

11.根据权利要求1所述的电极植入方法，其中所述脑血管分割算法包括以下步骤：

将脑表面图像转变为灰度图；

针对该灰度图根据自适应阈值进行分割；

对分割后的灰度图去除小轮廓噪声；

进行开运算，去除血管中的气泡状噪声图案；

进行反运算；

进行膨胀处理以获取血管区域边界处的安全距离；以及

再次进行反运算。

12.根据权利要求11所述的电极植入方法，其中：

基于要检测到的位点个数、点距、成像分辨率调整所述脑血管分割算法中的参数。

13.根据权利要求1所述的电极植入方法，其中：

确定电极的植入顺序使得正在植入的电极不会对已植入电极施加作用力。

14.根据权利要求13所述的电极植入方法，其中：

基于电极的植入顺序规划植入电极的路径，其中所述路径不发生交叉。

15.根据权利要求1所述的电极植入方法，其中：

对第一相机与第二相机进行数据的特征匹配以进行标定。

16.根据权利要求15所述的电极植入方法，其中：

使用方形滤波器实现高斯模糊的图像处理效果。