[发明专利]一种增强现实的配准方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明实施例提供了一种增强现实的配准方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取真实空间模型的真实空间模型数据，并建立与真实空间模型对应的真实空间坐标系，真实空间模型包括真实生物模型和真实立体参考模型；根据真实空间模型数据，建立与真实空间模型对应的虚拟空间模型，并建立与虚拟空间模型对应的虚拟空间坐标系，虚拟空间模型包括虚拟生物模型和虚拟立体参考模型；基于虚拟空间坐标系与真实空间坐标系之间的虚实配准，将虚拟生物模型与真实生物模型配准。本发明实施例实现了增强现实中高精度的虚实自动配准。

技术领域

本发明实施例涉及计算机视觉技术，尤其涉及一种增强现实的配准方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

增强现实是一种利用计算机对图像进行处理的技术，该技术可以让用户所看到的真实世界影像与计算机产生的虚拟信息融合在一起，从而加强使用者对真实世界的感知能力。近年来增强现实在医疗领域的应用愈加广泛，尤其在手术导航中，增强现实能给医生提供更加直观的导航。但手术导航中的虚实配准是一个难点，只有实现虚实完全重叠，才能给医生更好的手术指导。

现有技术中，通常采用基于手动的虚实配准方法、基于电磁追踪的虚实配准方法或基于光学追踪的虚实配准方法，来实现虚实配准。

然而，发现现有技术中至少存在如下问题：基于手动的虚实配准方法的配准效率和配准精度均较低，很难达到医学上对虚拟配准的高精度和高效率的要求。基于电磁追踪的虚实配准方法易受电磁场的干扰，影响了配准精度。基于光学追踪的虚实配准方法的配准精度较低，很难达到医学上对虚拟配准的高精度的要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种增强现实的配准方法、装置、设备及存储介质，以实现增强现实中高精度的虚实自动配准。

第一方面，本发明实施例提供了一种增强现实的配准方法，该方法包括：

获取真实空间模型的真实空间模型数据，并建立与所述真实空间模型对应的真实空间坐标系，所述真实空间模型包括真实生物模型和真实立体参考模型；

根据所述真实空间模型数据，建立与所述真实空间模型对应的虚拟空间模型，并建立与所述虚拟空间模型对应的虚拟空间坐标系，所述虚拟空间模型包括虚拟生物模型和虚拟立体参考模型；

基于所述虚拟空间坐标系与所述真实空间坐标系之间的虚实配准，将所述虚拟生物模型与所述真实生物模型配准。

进一步的，所述真实空间坐标系包括第一真实空间坐标系和第二真实空间坐标系；所述真实生物模型上设置有至少四个第一标记点，所述真实立体参考模型上设置有至少四个第二标记点；

所述建立与所述真实空间模型对应的真实空间坐标系，包括：

获取各第一标记点的第一三维坐标和各第二标记点的第二三维坐标；

根据各第一三维坐标，建立与所述真实生物模型对应的所述第一真实空间坐标系，以及，根据各第二三维坐标，建立与所述真实立体参考模型对应的所述第二真实空间坐标系。

进一步的，所述获取各第一标记点的第一三维坐标和各第二标记点的第二三维坐标，包括：

获取景深设备采集的各第一标记点的第一三维坐标和各第二标记点的第二三维坐标，所述景深设备包括双目摄像机、红外景深摄像机或结构光采集设备。

进一步的，所述虚拟空间坐标系包括第一虚拟空间坐标系和第二虚拟空间坐标系；

所述根据所述真实空间模型数据，建立与所述真实空间模型对应的虚拟空间模型，并建立与所述虚拟空间模型对应的虚拟空间坐标系，所述虚拟空间模型包括虚拟生物模型和虚拟立体参考模型，包括：