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公开(公告)号：CN109620408B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201811500979.3
申请日：2018-12-10
Applicant: 华南理工大学
IPC: A61B34/20
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁定位的增强现实手术导航系统标定方法，需用到电磁导航仪、磁场发射器、传感器、单目相机和标定板，磁场发射器用于构建电磁空间，传感器有三个，其一安装在单目相机上，其二固定在增强现实的实验对象背部，其三用于获取标定板上各点的坐标，传感器基于磁场发射器获得当前坐标与偏转角度，并由电磁导航仪输出，标定板由网格状的50个圆形凹槽构成，传感器置入其中获取各凹槽中心坐标，凹槽之间的相对位置已知；通过利用上述部件完成单目相机与实验对象的坐标变换关系的标定，进而传输至虚拟空间下，实现增强现实的功能。本发明能够完成手术现场的快速标定，提高虚实融合的精度。
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公开(公告)号：CN107595388B
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201710646652.6
申请日：2017-08-01
Applicant: 华南理工大学
IPC: A61B34/20
Abstract: 本发明公开了一种基于反光球标记点的近红外双目视觉立体匹配方法，该方法是利用反光球标记点的三维几何尺寸特征，剔除近红外双目视觉标记点的伪匹配点对，以获得快速、鲁棒的立体匹配结果，从而精确地计算出标记点的空间三维坐标，进而实现对标记点的实时、鲁棒的跟踪定位。本发明可以高效、准确地找到标记点在左右摄像机像点的对应关系，有效地消除伪匹配，从而排除了虚假三维空间点对光学定位的干扰，以提高近红外光学定位系统的定位精度和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN109493943A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201811283970.1
申请日：2018-10-31
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种结合光学手术导航的三维可视化开颅定位方法，包括步骤：1)导入病人颅脑CT图像序列进行分割，获取颅内病灶与头皮的二维图像数据；2)根据病灶与头皮的二维图像进行三维重建，在虚拟空间下渲染成三维模型，将病灶模型正交映射至头皮设计出自适应的开颅轮廓；3)结合光学手术导航仪，完成手术工具注册以及病人空间与虚拟空间的注册后，实时追踪手术工具，沿着虚拟的开颅轮廓，在真实的颅脑头皮上勾画出实际开颅轮廓；4)采用可视化的方法实时记录并显示手术工具针尖的移动路径；5)在虚拟空间下，求解实际轮廓与设计轮廓之间的距离评估开颅定位的精度。本发明为医生提供勾画的参考，突破传统方法中需肉眼紧盯病灶设计开颅轮廓的缺点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109620408A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811500979.3
申请日：2018-12-10
Applicant: 华南理工大学
IPC: A61B34/20
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁定位的增强现实手术导航系统标定方法，需用到电磁导航仪、磁场发射器、传感器、单目相机和标定板，磁场发射器用于构建电磁空间，传感器有三个，其一安装在单目相机上，其二固定在增强现实的实验对象背部，其三用于获取标定板上各点的坐标，传感器基于磁场发射器获得当前坐标与偏转角度，并由电磁导航仪输出，标定板由网格状的50个圆形凹槽构成，传感器置入其中获取各凹槽中心坐标，凹槽之间的相对位置已知；通过利用上述部件完成单目相机与实验对象的坐标变换关系的标定，进而传输至虚拟空间下，实现增强现实的功能。本发明能够完成手术现场的快速标定，提高虚实融合的精度。
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公开(公告)号：CN107595388A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710646652.6
申请日：2017-08-01
Applicant: 华南理工大学
IPC: A61B34/20
Abstract: 本发明公开了一种基于反光球标记点的近红外双目视觉立体匹配方法，该方法是利用反光球标记点的三维几何尺寸特征，剔除近红外双目视觉标记点的伪匹配点对，以获得快速、鲁棒的立体匹配结果，从而精确地计算出标记点的空间三维坐标，进而实现对标记点的实时、鲁棒的跟踪定位。本发明可以高效、准确地找到标记点在左右摄像机像点的对应关系，有效地消除伪匹配，从而排除了虚假三维空间点对光学定位的干扰，以提高近红外光学定位系统的定位精度和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN109493943B
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN201811283970.1
申请日：2018-10-31
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种结合光学手术导航的三维可视化开颅定位方法，包括步骤：1)导入病人颅脑CT图像序列进行分割，获取颅内病灶与头皮的二维图像数据；2)根据病灶与头皮的二维图像进行三维重建，在虚拟空间下渲染成三维模型，将病灶模型正交映射至头皮设计出自适应的开颅轮廓；3)结合光学手术导航仪，完成手术工具注册以及病人空间与虚拟空间的注册后，实时追踪手术工具，沿着虚拟的开颅轮廓，在真实的颅脑头皮上勾画出实际开颅轮廓；4)采用可视化的方法实时记录并显示手术工具针尖的移动路径；5)在虚拟空间下，求解实际轮廓与设计轮廓之间的距离评估开颅定位的精度。本发明为医生提供勾画的参考，突破传统方法中需肉眼紧盯病灶设计开颅轮廓的缺点。
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公开(公告)号：CN107126257B
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN201710336347.7
申请日：2017-05-13
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种心脏模型对结构性心脏病手术进行模拟与评估的方法，该方法用CT扫描设备获得结构性心脏病患者的医学影像数据，然后运用Mimics软件处理采集的CT数据，在计算机中完成心脏数字模型的三维重建，接着运用光固化打印机，等比例的打印出含造影剂的结构性心脏病患者的心脏三维实体模型，外科手术医生在模型上进行手术模拟，最后用血流动力学仿真模拟对模拟手术的效果进行评估，验证并调整手术方案。外科手术医生根据打印出的三维心脏实体模型可以更直观地观察患者心脏的解剖结构，可以制定个性化的手术方案，同时运用血流动力学仿真技术可以对手术方案的可行性进行评估，大大降低手术的风险，提高了手术的精确性。
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公开(公告)号：CN107126257A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710336347.7
申请日：2017-05-13
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种心脏模型对结构性心脏病手术进行模拟与评估的方法，该方法用CT扫描设备获得结构性心脏病患者的医学影像数据，然后运用Mimics软件处理采集的CT数据，在计算机中完成心脏数字模型的三维重建，接着运用光固化打印机，等比例的打印出含造影剂的结构性心脏病患者的心脏三维实体模型，外科手术医生在模型上进行手术模拟，最后用血流动力学仿真模拟对模拟手术的效果进行评估，验证并调整手术方案。外科手术医生根据打印出的三维心脏实体模型可以更直观地观察患者心脏的解剖结构，可以制定个性化的手术方案，同时运用血流动力学仿真技术可以对手术方案的可行性进行评估，大大降低手术的风险，提高了手术的精确性。
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