【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗设备，特别涉及一种实时三维路图生成方法及系统。
技术介绍
1、数字减影血管造影(dsa)是介入治疗过程中用到的影像设备，临床功能上偏治疗多于诊断。在神经介入治疗中，有一个路图功能，用于指引医生在手术过程中导丝或导管在血管中的便捷的推进直至病变部位或撤出操作。最初的二维路图采用峰值保持技术将导管前端血管分布图像与连续透视图像重合。新近的三维路图技术则是对血管进行重建，形成三维血管图像，随着三维图像的旋转，自动调整为该投射方向的角度，使透视路图与三维图像重合，以便最大程度的显示血管的立体分布。相比于二维路图，三维路图解决了旋转多角度的问题。
2、然而无论是二维路图还是三维路图都存在一个问题，就是如果在过程中患者发生移动，路图将失效。需要重新打入造影剂，重新生成路图。不仅造成手术延误，打入造影剂也将增大手术风险。
技术实现思路
1、基于此，本申请实施例提供了一种实时三维路图生成方法及系统，用于神经介入治疗中，用于监测患者头部的运动，并将患者的运动参数提取出来，然后基于这些参数调整路图的方位，保证路图与患者实时匹配。
2、第一方面，提供了一种实时三维路图生成方法，该方法包括：
3、通过双目摄像头对患者和dsa机架进行实时的视频采集，获取视频流；
4、对视频流中的患者头部和机架进行实时的特征点识别；其中，所述特征点至少包括患者的眉心、眼角、鼻尖、下巴，以及机架上的logo、球管、平板探测器；
5、基于识别的特征点通
6、确定dsa机架运动的基准时刻，通过连续监测特征点的三维空间位置信息的变化，计算出患者的空间位置变化量，并根据患者的空间位置变化量计算出相应的三维路图。
7、可选地，在通过双目摄像头对患者和dsa机架进行实时的视频采集之前，所述方法还包括：
8、对双目摄像头进行校准，确保左右两个摄像头之间的位置关系准确；
9、设定dsa设备的工作参数；其中，所述工作参数包括旋转扫描的速度和角度范围。
10、可选地，对视频流中的患者头部和机架进行实时的特征点识别，包括：
11、从双目摄像头获取的视频流中，实时提取出连续的图像帧；
12、根据预定义的模板，确定要识别的特征点类型；其中，所述特征点类型包括患者特征和机架特征，患者特征包括眉心、眼角、鼻尖、下巴；机架特征包括logo、球管、平板探测器；
13、通过智能识别算法在图像中检测和定位特征点；其中，所述智能识别算法包括卷积神经网络。
14、可选地，基于识别的特征点通过三角测量原理重建出特征点的三维空间位置信息，包括：
15、对双目摄像头进行标定，以获取每个摄像头的内参矩阵以及两个摄像头之间的相对位置关系；
16、对于每个特征点，在左右两个摄像头的图像中分别进行识别；
17、获取两个摄像头在同一时刻拍摄到的同一个三维点，构建空间坐标系，绘制两个摄像头在两个图像平面上所形成两条射线，这两条射线的交点即为该三维点在空间中的位置。
18、可选地，确定dsa机架运动的基准时刻包括：
19、将患者完成3d-dsa旋转扫描的时刻定义为基准时刻。
20、可选地，通过连续监测特征点的三维空间位置信息的变化，计算出患者的空间位置变化量，包括：
21、通过光流法或klt跟踪器实现特征点在连续视频帧之间的稳定跟踪。
22、可选地，通过连续监测特征点的三维空间位置信息的变化，计算出患者的空间位置变化量包括：
23、确定x(t)、y(t)、z(t)三个方向的位移以及θ(t)、φ(t)、ω(t)三个方向的旋转角度。
24、可选地，所述方法还包括：
25、根据头部的运动量，相应调整三维路图的显示方位。
26、第二方面，提供了一种实时三维路图生成系统，该系统包括：
27、双目摄像头，用于对患者和dsa机架进行实时的视频采集，获取视频流；
28、dsa设备，用于对视频流中的患者头部和机架进行实时的特征点识别；基于识别的特征点通过三角测量原理重建出特征点的三维空间位置信息；确定dsa机架运动的基准时刻，通过连续监测特征点的三维空间位置信息的变化，计算出患者的空间位置变化量，并根据患者的空间位置变化量计算出相应的三维路图；其中，所述特征点至少包括患者的眉心、眼角、鼻尖、下巴，以及机架上的logo、球管、平板探测器。
29、第三方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时用于上述第一方面任一所述的方法的步骤。
30、本申请实施例提供的技术方案中首先通过双目摄像头对患者和dsa机架进行实时的视频采集，对视频流中的患者头部和机架进行实时的特征点识别；然后基于识别的特征点通过三角测量原理重建出特征点的三维空间位置信息；确定dsa机架运动的基准时刻，通过连续监测特征点的三维空间位置信息的变化，计算出患者的空间位置变化量，最后根据患者的空间位置变化量计算出相应的三维路图。可以看出，本专利技术的有益效果在于：
31、本专利技术采用双目摄像头，实时跟踪患者运动，将运动变化实时反馈到血管上。该过程无需传统配准算法的大量运算，可以极大提高三维路图的实时性，大大提高路图的准确性。
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1.一种实时三维路图生成方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过双目摄像头对患者和DSA机架进行实时的视频采集之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对视频流中的患者头部和机架进行实时的特征点识别，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于识别的特征点通过三角测量原理重建出特征点的三维空间位置信息，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定DSA机架运动的基准时刻包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过连续监测特征点的三维空间位置信息的变化，计算出患者的空间位置变化量，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过连续监测特征点的三维空间位置信息的变化，计算出患者的空间位置变化量包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.一种实时三维路图生成系统，其特征在于，所述系统包括：
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种实时三维路图生成方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过双目摄像头对患者和dsa机架进行实时的视频采集之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对视频流中的患者头部和机架进行实时的特征点识别，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于识别的特征点通过三角测量原理重建出特征点的三维空间位置信息，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定dsa机架运动的基准时刻包括：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘春燕，解菁，杨贺，黄韬，
申请(专利权)人：北京唯迈医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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