[发明专利]种植窝洞探测器、方法、装置、计算机设备及存储介质

说明书

本发明涉及医疗探测领域，公开了一种种植窝洞探测器、方法、装置、计算机设备及存储介质，该种植窝洞探测器包括：探测杆、第一光学标记和连杆；所述探测杆和第一光学标记通过所述连杆连接，所述第一光学标记包括至少三个反光球，用于被摄像装置定位识别，并建立工具坐标系；所述探测杆杆身为圆柱形，顶端为半球体；所述探测杆杆身上标有刻度线。使得该种植窝洞探测器可以结合导航系统进行探测，在保持传统的探测方式情况下，可以借助导航系统获取探测杆的角度和深度，使得探测结果更加精确可靠，减少人为因素的干扰。

技术领域

本发明涉及医疗自动化探测领域，尤其涉及一种种植窝洞探测器、方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

在种植牙手术中，种植窝洞制备的准确性直接影响到手术的成功与否。种植窝洞的轴线方向(角度)与种植窝洞的深度是两个重要的评估指标。传统种牙手术中，在种植窝洞制备完成后，医生将带有刻度的探测杆插入窝洞，利用肉眼读取窝洞的深度值，并通过探测杆的朝向大致判断窝洞的角度，使用传统探测杆能够直观获得种植窝洞的深度，但是对于窝洞方向的判断无法量化，非常依赖医生的经验。

发明内容

第一方面，本申请提供一种种植窝洞探测器，包括：探测杆、第一光学标记和连杆；

所述探测杆和所述第一光学标记通过所述连杆连接，所述第一光学标记包括至少三个反光球，用于被摄像装置定位识别，并建立工具坐标系；

所述探测杆杆身为圆柱形，顶端为半球体；

所述探测杆杆身上标有刻度线。

第二方面，本申请提供一种种植窝洞探测方法，使用所述的种植窝洞探测器；

获取种植窝洞的扫描图像，确定在所述扫描图像的图像坐标系下，所述种植窝洞中种植体的规划数据；

通过摄像装置进行图像配准，获取所述种植窝洞的参考坐标系至所述图像坐标系的第一转换矩阵，通过摄像装置的摄像数据，获取摄像坐标系至所述探测杆的工具坐标系的第二转换矩阵，获取所述摄像坐标系至所述参考坐标系的第三转换矩阵；

根据所述第一转换矩阵，第二转换矩阵和第三转换矩阵，分别计算所述探测杆末端在所述图像坐标系下的坐标，以及所述探测杆轴线方向向量在所述图像坐标系下的表示；

根据所述探测杆末端在所述图像坐标系下的坐标，以及所述种植体的规划数据，得到所述种植体的规划末端与所述探测杆末端的距离；

根据所述探测杆轴线方向向量在所述图像坐标系下的表示，以及所述种植体的规划数据，获取所述探测杆轴线方向和所述种植体轴线方向向量之间的夹角。

进一步的，所述探测杆尖端在所述图像坐标系下的坐标计算表达式为：

式中，S’为所述探测杆尖端在所述图像坐标系下的坐标，S为所述探测杆尖端在所述工具坐标系下的坐标，T1为所述第一转换矩阵，T2为所述第二转换矩阵，T₃为所述第三转换矩阵。

进一步的，所述根据所述探测杆末端在所述图像坐标系下的坐标，以及所述种植体的规划数据，得到所述种植体的规划末端与所述探测杆末端的距离，包括：

所述规划数据包括所述种植体在所述扫描图像中进行规划时，所述规划末端在所述图像坐标系下的坐标；

所述种植体的规划末端与所述探测杆末端的距离计算表达式为：

d＝|p-s′|

式中，d为所述种植体的规划末端与所述探测杆末端的距离，p为所述规划末端在所述图像坐标系下的坐标。

进一步的，所述获取所述探测杆轴线方向向量在所述图像坐标系下的表示，从而获取所述探测杆轴线方向和所述规划种植体规划尖端之间的夹角，包括：