基于光学导航仪的目标追踪方法、系统、设备和存储介质技术方案

本申请涉及一种基于光学导航仪的目标追踪方法、系统、设备和存储介质。所述方法包括：获取至少两个光学导航仪中每个光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的一组图像信息，得到至少两组图像信息；基于每组图像信息，计算被追踪目标标记物的一组位姿信息，得到被追踪目标标记物的至少两组位姿信息；判断至少两组位姿信息中是否存在异常的位姿信息，若是，则从至少两组位姿信息中剔除存在异常的位姿信息，生成目标位姿信息，以基于目标位姿信息对被追踪目标标记物进行追踪。采用本方法能够提高进行目标追踪的可靠性。行目标追踪的可靠性。行目标追踪的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于光学导航仪的目标追踪方法、系统、设备和存储介质


[0001]本申请涉及医学检测
，特别是涉及一种基于光学导航仪的目标追踪方法、系统、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]手术导航是通过三维数字化患者病灶组织，并实时追踪手术器械位置，实现外科手术可视化和自动化。而光学导航是目前手术导航中的主流方法，具有精度高、应用灵活方便、无侵入伤害等优点，因而具有较广泛的应用，通过光学导航仪器可以在手术中实时检测和追踪目标物体。
[0003]在相关技术中，通常是在实际场景中设置一个光学导航仪器，从而可以预留较大的手术操作空间，避免对手术操作造成干扰。然而，在手术中采用单一光学导航仪器检测和追踪目标物体时，若该光学导航仪器出现异常，则无法继续追踪目标物体，进而导致手术导航的中断。目前，针对相关技术中所存在的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高进行目标追踪的可靠性的基于光学导航仪的目标追踪方法、系统、设备和存储介质。
[0005]第一方面，本申请提供了一种基于光学导航仪的目标追踪方法。该方法包括：
[0006]获取至少两个光学导航仪中每个光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的一组图像信息，得到至少两组图像信息；基于每组图像信息，计算被追踪目标标记物的一组位姿信息，得到被追踪目标标记物的至少两组位姿信息；判断至少两组位姿信息中是否存在异常的位姿信息，若是，则从至少两组位姿信息中剔除存在异常的位姿信息，生成目标位姿信息，以基于目标位姿信息对被追踪目标标记物进行追踪。
[0007]在其中一个实施例中，至少两个光学导航仪包括第一光学导航仪及第二光学导航仪；基于每组图像信息，计算被追踪目标标记物的一组位姿信息，得到被追踪目标标记物的至少两组位姿信息，包括：
[0008]根据第一光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的第一组图像信息，计算被追踪目标标记物的第一组位姿信息；基于第二光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的第二组图像信息，计算被追踪目标标记物的第二组位姿信息；其中，第二光学导航仪设置有参考标记物，且参考标记物位于第一光学导航仪的视场范围内。
[0009]在其中一个实施例中，根据第一光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的第一组图像信息，计算被追踪目标标记物的第一组位姿信息，包括：
[0010]基于第一光学导航仪建立第一坐标系；根据第一组图像信息，确定被追踪目标标记物在第一坐标系下的位姿信息，作为第一组位姿信息。
[0011]在其中一个实施例中，基于第二光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的第二组图像信息，计算被追踪目标标记物的第二组位姿信息，包括：
[0012]基于第一光学导航仪建立第一坐标系，基于第二光学导航仪建立第二坐标系，基于参考标记物建立参考坐标系；根据第一光学导航仪所采集的参考标记物的图像信息，确定参考标记物在第一坐标系下的位姿信息；根据第二组图像信息，确定被追踪目标标记物在第二坐标系下的位姿信息；根据预先标定的第二坐标系与参考坐标系的转换关系、被追踪目标标记物在第二坐标系下的位姿信息以及参考标记物在第一坐标系下的位姿信息，确定被追踪目标标记物在第一坐标系下的位姿信息，作为第二组位姿信息。
[0013]在其中一个实施例中，至少两个光学导航仪包括第一光学导航仪及第二光学导航仪；基于每组图像信息，计算被追踪目标标记物的一组位姿信息，得到被追踪目标标记物的至少两组位姿信息，包括：
[0014]基于第一光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的第一组图像信息，计算被追踪目标标记物的第一组位姿信息；并基于第二光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的第二组图像信息，计算被追踪目标标记物的第二组位姿信息；
[0015]其中，第一光学导航仪的视场范围及第二光学导航仪的视场范围的交集内设置有参考标记物。
[0016]在其中一个实施例中，基于第一光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的第一组图像信息，计算被追踪目标标记物的第一组位姿信息；并基于第二光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的第二组图像信息，计算被追踪目标标记物的第二组位姿信息，包括：
[0017]基于第一光学导航仪建立第一坐标系，基于第二光学导航仪建立第二坐标系，基于参考标记物建立参考坐标系；
[0018]根据第一光学导航仪所采集到的参考标记物的图像信息，确定第一光学导航仪在参考坐标系下的位姿信息；并根据第二光学导航仪所采集到的参考标记物的图像信息，确定第二光学导航仪在参考坐标系下的位姿信息；
[0019]根据第一光学导航仪所采集到的被追踪目标标记物的图像信息，确定被追踪目标标记物在第一坐标系下的位姿信息；并根据第二光学导航仪所采集到的被追踪目标标记物的图像信息，确定被追踪目标标记物在第二坐标系下的位姿信息；
[0020]根据被追踪目标标记物在第一坐标系下的位姿信息，以及第一光学导航仪在参考坐标系下的位姿信息，确定被追踪目标标记物在参考坐标系下的位姿信息，并作为第一组位姿信息；并根据被追踪目标标记物在第二坐标系下的位姿信息，以及第二光学导航仪在参考坐标系下的位姿信息，确定被追踪目标标记物在参考坐标系下的位姿信息，并作为第二组位姿信息。
[0021]在其中一个实施例中，判断至少两组位姿信息中是否存在异常的位姿信息，包括：
[0022]针对至少两组位姿信息中的各组位姿信息，判断位姿信息是否满足预设条件；预设条件包括位姿信息的数据类型、数据格式、数据数量、数据精度、数值范围、数据传输帧率中的至少一种；若否，则将位姿信息确定为存在异常的位姿信息。
[0023]在其中一个实施例中，判断至少两组位姿信息中是否存在异常的位姿信息，包括：
[0024]将第一组位姿信息和第二组位姿信息进行比较，生成比较结果；判断比较结果是否满足预设误差范围；若不满足，则确定第二组位姿信息为存在异常的位姿信息。
[0025]在其中一个实施例中，上述方法还包括：
[0026]根据存在异常的位姿信息，从至少两个光学导航仪中确定与存在异常的位姿信息
对应的异常光学导航仪；断开与异常光学导航仪的通信连接。
[0027]第二方面，本申请还提供了一种目标追踪系统，该系统包括：
[0028]跟踪设备，跟踪设备包括至少两个光学导航仪，每个光学导航仪用于采集被追踪目标标记物的一组图像信息，并将被追踪目标标记物的至少两组图像信息发送至计算机设备；
[0029]计算机设备，计算机设备与跟踪设备之间通信连接，计算机设备用于基于每组图像信息，计算被追踪目标标记物的一组位姿信息，得到被追踪目标标记物的至少两组位姿信息；判断至少两组位姿信息中是否存在异常的位姿信息，若是，则从至少两组位姿信息中剔除存在异常的位姿信息，生成目标位姿信息，以基于目标位姿信息对被追踪目标标记物进行追踪。
[0030]在其中一个实施例中，系统还包括参考标记物；至少两个光学导航仪包括第一光学导航仪及第二光学导航仪；第二光学导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光学导航仪的目标追踪方法，其特征在于，所述方法包括：获取至少两个光学导航仪中每个光学导航仪所采集的被追踪目标标记物的一组图像信息，得到至少两组图像信息；基于每组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的一组位姿信息，得到所述被追踪目标标记物的至少两组位姿信息；判断所述至少两组位姿信息中是否存在异常的位姿信息，若是，则从所述至少两组位姿信息中剔除存在异常的位姿信息，生成目标位姿信息，以基于所述目标位姿信息对所述被追踪目标标记物进行追踪。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两个光学导航仪包括第一光学导航仪及第二光学导航仪；基于每组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的一组位姿信息，得到所述被追踪目标标记物的至少两组位姿信息，包括：根据所述第一光学导航仪所采集的所述被追踪目标标记物的第一组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的第一组位姿信息；基于所述第二光学导航仪所采集的所述被追踪目标标记物的第二组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的第二组位姿信息；其中，所述第二光学导航仪设置有参考标记物，且所述参考标记物位于所述第一光学导航仪的视场范围内。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一光学导航仪所采集的所述被追踪目标标记物的第一组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的第一组位姿信息，包括：基于所述第一光学导航仪建立第一坐标系；根据所述第一组图像信息，确定所述被追踪目标标记物在所述第一坐标系下的位姿信息，作为第一组位姿信息。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述第二光学导航仪所采集的所述被追踪目标标记物的第二组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的第二组位姿信息，包括：基于所述第一光学导航仪建立第一坐标系，基于所述第二光学导航仪建立第二坐标系，基于所述参考标记物建立参考坐标系；根据所述第一光学导航仪所采集的所述参考标记物的图像信息，确定所述参考标记物在所述第一坐标系下的位姿信息；根据所述第二组图像信息，确定所述被追踪目标标记物在所述第二坐标系下的位姿信息；根据预先标定的所述第二坐标系与所述参考坐标系的转换关系、所述被追踪目标标记物在所述第二坐标系下的位姿信息以及所述参考标记物在所述第一坐标系下的位姿信息，确定所述被追踪目标标记物在所述第一坐标系下的位姿信息，作为第二组位姿信息。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两个光学导航仪包括第一光学导航仪及第二光学导航仪；基于每组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的一组位姿信息，得到所述被追踪目标标记物的至少两组位姿信息，包括：基于所述第一光学导航仪所采集的所述被追踪目标标记物的第一组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的第一组位姿信息；并基于所述第二光学导航仪所采集的所述被追踪目标标记物的第二组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的第二组位姿信息；
其中，所述第一光学导航仪的视场范围及所述第二光学导航仪的视场范围的交集内设置有参考标记物。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一光学导航仪所采集的所述被追踪目标标记物的第一组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的第一组位姿信息；并基于所述第二光学导航仪所采集的所述被追踪目标标记物的第二组图像信息，计算所述被追踪目标标记物的第二组位姿信息，包括：基于所述第一光学导航仪建立第一坐标系，基于所述第二光学导航仪建立第二坐标系，基于所述参考标记物建立参考坐标系；根据所述第一光学导航仪所采集到的所述参考标记物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张今，张哲思，谢强，叶廷，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：