[发明专利]一种激光导航校准方法

说明书

本发明公开了一种激光导航校准方法，包括步骤：(1)将标定板通过其对接件与激光模组对接平行安装于探测器下方，通过透视得到透视图像并识别得到标定板上标记球的位置，并结合标定板的设计参数计算得到与所述标定板上对接件对接的激光模组的位置；(2)将标定板平行安装于探测器下方设定距离处，调整激光模组使其激光线对准标定板上设置的某一标记并将其作为目标标记，通过透视得到透视图像并识别得到其上标记球的位置，并结合标定板的设计参数计算得到其上目标标记的位置，通过三角函数关系计算得到激光模组相对于探测器表面法向之间的角度。本发明可以快速完成激光标定，同时可完成焦点位置标定，以方便医生的执行导航，提高执行成功率。

技术领域

本发明涉及激光导航技术领域，尤其涉及一种激光导航校准方法。

背景技术

随着科技的发展进步，越来越多的新兴技术被运用到医疗手术中。针对骨科手术，由于病灶点小，病灶点环境复杂敏感；传统的骨科手术，对医生的经验和医学技术要求较高，特别是脊柱类的手术。

由于常见骨科手术病灶，医生无法直观看见，一般都是开大创口进行手术，对患者创伤大，术后康复周期长，术中风险大。现有常规骨科导航设备主要基于高精度的机器臂，加上光学跟踪器，配合C臂机进行手术导航；这类设备操作复杂、设备成本高，手术成本高，导致普及率并不高。

目前市面上已有激光导航模组配合C臂机实现术中手术导航，成本低，操作简单。但是为了提高激光引导的精度，需要对激光相对图像的位置进行标定校准。

发明内容

发明目的：针对上述不足，本发明提出一种激光导航校准方法，用以将激光标定到透视图像坐标系中，以方便医生的执行导航，精准的指引到患者病灶处，提高执行成功率。

技术方案：

一种激光导航校准方法，包括：

(1)对激光模组的位置标定：

将标定板通过其对接件与激光模组对接平行安装于探测器下方，通过透视得到透视图像并识别得到标定板上安装的标记球的位置，并结合标定板的设计参数计算得到与所述标定板上对接件对接的激光模组的位置；

(2)对激光模组的角度标定：

将标定板平行安装于探测器下方设定距离处，调整激光模组使其激光线对准标定板上设置的某一标记并将其作为目标标记，通过透视得到透视图像并识别得到其上标记球的位置，并结合标定板的设计参数计算得到其上目标标记的位置，通过三角函数关系计算得到激光模组相对于探测器表面法向之间的角度。

所述标记球为1或2个，且不对称地安装于所述标定板上。

所述标记球为至少三个，相互共面不共线，且互相之间距离已知或可测。

所述标记为至少三个，且不与标记球的排列重合。

所述标记为在标定板上开设的刻槽或通孔。

所述步骤(1)中，根据设计参数得到所述标记球和所述对接件之间的位置关系，计算得到与所述对接件对接配合的激光模组的位置。

所述步骤(2)中计算所述目标标记的位置具体为：根据设计参数得到所述标记球与所述目标标记的位置关系，据此计算得到目标标记到所述探测器中心的距离。

获取得到所述步骤(2)中调整所述激光模组得到其位置变化量，结合所述步骤(1)得到的激光模组的位置计算得到调整后激光模组与探测器中心的距离X₁，再结合目标标记到所述探测器中心的距离X₂及激光模组与探测器下表面之间的距离h，通过三角函数关系计算得到激光模组相对于探测器表面法向之间的角度θ＝arctan[(X₁+X₂)/(H+h)]。