[发明专利]一种基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统

权利要求书

1.一种基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统，其特征在于，包括：

标记模块，用于在病人脊柱上沿脊柱长度方向打上多个标记点，相邻标记点之间形成小块区域；

术前重建模块，用于在术前通过CT扫描重建病人脊柱表面的三维图像，得到术前三维图像；

术中重建模块，用于在术中向病人脊柱表面投射编码结构光，对病人脊柱表面进行实时扫描，同时，实时采集扫描信息，对病人脊柱表面进行实时重建，得到术中实时三维图像；

第一配准模块，用于将术前三维图像和术中实时三维图像中的由全部小块区域组成的整体区域进行配准，得到初始配准参数；

第二配准模块，用于根据所述初始配准参数，将术前三维图像和术中实时三维图像均分成由多个相邻小块区域组成的首尾两大块区域分别进行配准，其中首尾两大块区域之间重叠，分别得到首尾两大块区域的阶段一配准参数；

第三配准模块，用于根据上一阶段的配准参数，利用所述标记点将配准区域逐级缩小，并逐级进行配准，最终得到每两个相邻标记点之间区域的配准参数。

2.如权利要求1所述的基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统，其特征在于，还包括术前掩膜处理模块，用于在术前通过CT扫描重建病人脊柱表面的三维图像，得到术前三维图像，之后对所述术前三维图像进行掩膜处理，除去脊柱首末段形状不规则的区域。

3.如权利要求1所述的基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统，其特征在于，还包括术中掩膜处理模块，用于在术中向病人脊柱表面投射编码结构光，对病人脊柱表面进行实时扫描，同时，实时采集扫描信息，对病人脊柱表面进行实时重建，得到术中实时三维图像，之后对所述术中实时三维图像进行实时掩膜处理，除去脊柱首末段形状不规则的区域。

4.如权利要求1所述的基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统，其特征在于，还包括：当阶段的配准参数不合格时，将此配准参数作为本阶段的输入参数进行迭代，直至得到合格的配准参数。

5.如权利要求1所述的基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统，其特征在于，所述在术中向病人脊柱表面投射编码结构光，具体包括：

在术中通过投影仪向病人脊柱表面投射编码结构光。

6.如权利要求1所述的基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统，其特征在于，所述实时采集扫描信息，具体包括：

通过结构光相机实时采集扫描信息。

7.如权利要求1所述的基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统，其特征在于，任意三个标记点之间不共线。

8.如权利要求1所述的基于结构光扫描的脊柱多阶段配准系统，其特征在于，所述标记点的数量不少于四。