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【技术实现步骤摘要】
本申请属于空间配准,具体涉及一种坐标空间的配准方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、随着现代社会的全面快速发展,通过机器人、机械臂等完成一个物体从一个空间到另一个空间的安置,成为比较常见的技术需求。但是在此过程中,安置的精准性是本领域较为重要的技术课题。比如,在一个场景中,由于人口老龄化程度的不断加深,关节疾病与损伤患者人数逐年增多。但是关节置换术难度极高,其难点在于进行精准的假体规划植入,若假体植入不够精准,将大幅度降低手术效果,引发许多术后后遗症。
2、当前,一般使用基于解剖标志的徒手植入方法、器械导向植入法、c臂透视成像辅助植入法以及无成像导航系统引导植入法等方法,来进行假体规划植入。但是,这些方法存在着误差大、局限性大以及带来额外辐射伤害等弊病。因此,如何实现精准的假体规划植入,规避上述弊病是本领域人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的是提供一种坐标空间的配准方法、装置、设备及介质,目的在于使物体的安置轨迹精准映射到光学定位空间下。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种坐标空间的配准方法,所述方法包括:
3、获取至少三个标记点在影像空间的第一坐标集合,以及在光学定位空间的第二坐标集合;
4、根据所述第一坐标集合以及所述第二坐标集合,确定各标记点的坐标对;其中,所述坐标对包括同一标记点在第一坐标集合中的第一位置坐标以及在第二坐标集合中的第二位置坐标;
5、根据各标记点的坐标对,按照预设算法计算从
6、根据所述映射矩阵,确定各标记点的第一位置坐标和第二位置坐标的匹配误差;
7、在所述标记点的匹配误差满足滤除条件的情况下,对各标记点的坐标对进行滤除更新,并根据更新后的各标记点的坐标对重新计算映射矩阵,直至根据所述映射矩阵确定更新后的各标记点的匹配误差均符合保留条件,将计算得到的映射矩阵确定为有效映射矩阵,完成所述影像空间与光学定位空间之间的配准。
8、进一步的,根据所述映射矩阵,确定各标记点的第一位置坐标和第二位置坐标的匹配误差,包括:
9、采用所述映射矩阵对各标记点的第一位置坐标进行映射计算,得到各标记点的第一位置坐标的映射坐标;
10、根据各标记点的第二位置坐标以及所述映射坐标,计算各标记点的匹配误差。
11、进一步的,在所述标记点的匹配误差满足滤除条件的情况下,对各标记点的坐标对进行滤除更新,包括:
12、若存在所述匹配误差超过预设误差阈值的当前标记点,则将所述当前标记点的坐标对从各标记点的坐标对中删除。
13、进一步的,若存在所述匹配误差超过预设误差阈值的当前标记点,则将所述当前标记点的坐标对从各标记点的坐标对中删除,包括:
14、获取各标记点的匹配误差;
15、根据所述匹配误差的大小对标记点的匹配误差进行降序排序,得到排序结果;
16、识别所述排序结果中的第一个标记点的匹配误差是否超过预设误差阈值,若是,则将所述第一个标记点的坐标对从各标记点的坐标对中删除。
17、进一步的,根据各标记点的坐标对,按照预设算法计算从影像空间到光学定位空间的映射矩阵,包括:
18、基于各标记点的坐标对,采用奇异值分解法计算从影像空间到光学定位空间的映射矩阵;其中,所述映射矩阵包括旋转矩阵和平移矩阵。
19、进一步的,根据所述第一坐标集合以及所述第二坐标集合,确定各标记点的坐标对,包括:
20、根据所述第一坐标集合确定第一质心,以及,根据所述第二坐标集合确定第二质心;
21、根据各标记点的第一位置坐标与所述第一质心的差值,确定各标记点的第一距离矩阵,以及,根据各标记点的第二位置坐标与所述第二质心的差值,确定各标记点的所述第二距离矩阵;
22、根据所述第一距离矩阵中的各距离值以及所述第二距离矩阵中的各距离值,确定对应标记点;
23、对各标记点读取第一坐标集合中的坐标值与所述第二坐标集合中的坐标值,得到各标记点的坐标对。
24、进一步的,在完成所述影像空间与光学定位空间之间的配准之后,还包括:
25、确定影像空间下目标物体的安置轨迹信息;
26、基于所述有效映射矩阵,确定目标物体在视觉定位空间下的安置轨迹信息。
27、第二方面,本申请实施例提供了一种坐标空间的配准装置,所述装置包括:
28、坐标集合获取模块,用于获取至少三个标记点在影像空间的第一坐标集合,以及在光学定位空间的第二坐标集合;
29、坐标对确定模块,用于根据所述第一坐标集合以及所述第二坐标集合,确定各标记点的坐标对;其中,所述坐标对包括同一标记点在第一坐标集合中的第一位置坐标以及在第二坐标集合中的第二位置坐标;
30、映射矩阵计算模块,用于根据各标记点的坐标对,按照预设算法计算从影像空间到光学定位空间的映射矩阵;
31、匹配误差确定模块,用于根据所述映射矩阵,确定各标记点的第一位置坐标和第二位置坐标的匹配误差;
32、空间配准模块,用于在所述标记点的匹配误差满足滤除条件的情况下,对各标记点的坐标对进行滤除更新,并根据更新后的各标记点的坐标对重新计算映射矩阵,直至根据所述映射矩阵确定更新后的各标记点的匹配误差均符合保留条件,将计算得到的映射矩阵确定为有效映射矩阵,完成所述影像空间与光学定位空间之间的配准。
33、第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
34、第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
35、第五方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的方法。
36、在本申请实施例中,获取至少三个标记点在影像空间的第一坐标集合,以及在光学定位空间的第二坐标集合;根据所述第一坐标集合以及所述第二坐标集合,确定各标记点的坐标对;其中,所述坐标对包括同一标记点在第一坐标集合中的第一位置坐标以及在第二坐标集合中的第二位置坐标;根据各标记点的坐标对,按照预设算法计算从影像空间到光学定位空间的映射矩阵;根据所述映射矩阵,确定各标记点的第一位置坐标和第二位置坐标的匹配误差;在所述标记点的匹配误差满足滤除条件的情况下,对各标记点的坐标对进行滤除更新,并根据更新后的各标记点的坐标对重新计算映射矩阵,直至根据所述映射矩阵确定更新后的各标记点的匹配误差均符合保留条件,将计算得到的映射矩阵确定为有效映射矩阵,完成所述影像空间与光学定位空间之间的配准。上述坐标空间的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种坐标空间的配准方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,根据所述映射矩阵,确定各标记点的第一位置坐标和第二位置坐标的匹配误差,包括:
3.根据权利要求1所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,在所述标记点的匹配误差满足滤除条件的情况下,对各标记点的坐标对进行滤除更新,包括:
4.根据权利要求3所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,若存在所述匹配误差超过预设误差阈值的当前标记点,则将所述当前标记点的坐标对从各标记点的坐标对中删除,包括:
5.根据权利要求1所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,根据各标记点的坐标对,按照预设算法计算从影像空间到光学定位空间的映射矩阵,包括:
6.根据权利要求1所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,根据所述第一坐标集合以及所述第二坐标集合,确定各标记点的坐标对,包括:
7.根据权利要求1所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,在完成所述影像空间与光学定位空间之间的配准之后,还包括:
8.一种坐标空间的配准装置,其特征在
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的坐标空间的配准方法的步骤。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的坐标空间的配准方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种坐标空间的配准方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,根据所述映射矩阵,确定各标记点的第一位置坐标和第二位置坐标的匹配误差,包括:
3.根据权利要求1所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,在所述标记点的匹配误差满足滤除条件的情况下,对各标记点的坐标对进行滤除更新,包括:
4.根据权利要求3所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,若存在所述匹配误差超过预设误差阈值的当前标记点,则将所述当前标记点的坐标对从各标记点的坐标对中删除,包括:
5.根据权利要求1所述的坐标空间的配准方法,其特征在于,根据各标记点的坐标对,按照预设算法计算从影像空间到光学定位空间的映射矩阵,包括:
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭科海,
申请(专利权)人:广州艾目易科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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