[发明专利]一种虚拟标记点过滤方法及系统

说明书

本发明公开了一种虚拟标记点过滤方法及系统，该方法包括如下步骤：步骤S1，获取跟踪物上的k个真实标记点的坐标，任意选择一个真实标记点，计算其与其它标记点之间的距离，获得k‑1个数值；步骤S2，利用标记点跟踪装置追踪跟踪物上的标记点，获取标记点跟踪装置获得的m个跟踪标记点的数据，获取m个跟踪标记点的坐标；步骤S3，依次计算每个跟踪标记点跟其余跟踪标记点之间的距离，m个跟踪标记点得到m组距离，每组距离有m‑1个数值；步骤S4，遍历m个跟踪标记点的m组距离，依次将m‑1个数值与步骤S1中获得的k‑1个数值进行匹配，根据匹配结果实现虚拟标记点过滤，本发明可实现过滤共面标记点产生的虚拟标记点的目的。

技术领域

本发明涉及位置精准测量技术领域，特别是涉及一种虚拟标记点过滤方法 及系统。

背景技术

目前，双目视觉摄像机已广泛应用于应用研究，例如用于进行图像引导过 程的外科手术，例如神经外科，骨科或放射治疗。

图1所示，双目视觉摄像机主要的系统组件是位置传感器(Position Sensor) 和照明器(illuminators)，从它的照明器(illuminators)发射出红外光(IR light)， 并被标记点反射回位置传感器，进而测量出标记点的3D空间位置和变换信息。

双目视觉摄像机在其位置传感器(Position Sensor)建立了一个坐标系，原 点及坐标轴如图2所示。这个坐标系是NDI公司定义好的，而且不允许修改。 在进行光学测量时以该坐标系为原点，计算出测量范围内标记点的空间位置。

为了确定标记点的位置，假设位置传感器从每个传感器上发出虚拟线到标 记点的图像测量中心，如图3所示，两条虚拟线交叉的点，即是标记点的位置。 系统通过计算交叉线之间的距离，如果距离小于预定义的限制值，则认为这个 点可能是标记点。否则，将这个点舍弃，这个距离称为线距离(line separation)。

在特殊情况下，如果同一平面上存在两个及两个标记点，那么从传感器发 射出的虚拟线交叉的地方不止一处，而且刚好线距离在预定义的限制值内，这 样就会出现识别出来的标记点多于真实存在的标记点，这里称多识别出来的标 记点为虚拟标记点(phantommarkers)，如图4所示。共面的标记点越多，虚 拟标记点也随之越多。假设有n个共面的标记点，那么最多会产生n*(n-1)个 虚拟标记点。虚拟标记点是指由于真实的标记点共面排列，用数学运算得到的 多个解。

也就是说，目前双目视觉摄像机在识别共面标记点时，由于自身测量技术 及计算方法的缺陷，会导致识别到的标记点多于实际存在的标记点，即出现虚 拟标记点，目前技术中，系统依靠自身算法，无法判断哪些标记点是真实的， 哪些是虚拟的。因此，实有必要提出一种技术手段，以实现虚拟标记点过滤， 解决上述问题。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种虚拟标记点 过滤方法及系统，以实现过滤共面标记点产生的虚拟标记点的目的。

为达上述目的，本发明提出一种虚拟标记点过滤方法，包括如下步骤：

步骤S1，获取跟踪物上的k个真实标记点的坐标，任意选择一个真实标记 点，计算其与其它标记点之间的距离，获得k-1个数值；

步骤S2，利用标记点跟踪装置追踪跟踪物上的标记点，获取标记点跟踪装 置获得的m个跟踪标记点的数据，获取m个跟踪标记点的坐标；

步骤S3，依次计算每个跟踪标记点跟其余跟踪标记点之间的距离，m个跟 踪标记点得到m组距离，每组距离有m-1个数值；

步骤S4，遍历m个跟踪标记点的m组距离，依次将m-1个数值与步骤S1 中获得的k-1个数值进行匹配，根据匹配结果实现虚拟标记点过滤。