[发明专利]标定装置，系统，方法及存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种标定装置，包括：底座和标定结构；标定结构设置在底座上，标定结构用于容置待标定工具，以对待标定工具进行标定；底座上还设置有第一标识，第一标识用于被传感器模块感应，得到指示标定装置位姿的位姿数据，以配合标定结构对待标定工具进行标定，位姿数据包括标定装置的位置数据和标定装置的姿态数据。本申请实施例所提供的标定装置体积小，可以手持固定，使用方便，可以标定多种自定义手术工具上固定位置的特征点与手术工具的相对位姿关系，有效的避免将工具的加工误差，形变误差等带入的手术导航系统中，提高了导航的精度。

技术领域

本申请实施例涉及手术导航领域，尤其涉及一种标定装置，系统，方法及存储介质。

背景技术

近年来，随着医学成像技术、图像处理技术等研究领域的发展，手术导航系统在微创外科领域发挥着越来越重要的作用。手术导航系统(Surgical Navigation System)通过对局部解剖结构的可视化，高精度定位病变部位的位置，有效地引导手术器械，扩大医生有限的视觉范围，使外科手术更精确和安全。医生使用手术导航系统进行手术时，需要通过计算机屏幕观察和操作手术器械，因此手术器械实时跟踪是手术导航的关键技术之一。目前有多种手术器械跟踪方法，如机械跟踪、超声跟踪、光学跟踪(optical tracking,OPT)、电磁跟踪(electromagnetic tracking,EMT)等。无论是哪类跟踪方法，都需要识别器械固定位置上的特征点，再利用已知的工具参数转换为器械的位置和姿态来进行显示。而手术中的大部分器械我们无法获得其理论参数，且在实际应用当中，工具的加工过程造成的尺寸误差、工具自身受环境影响而带来的形变误差等等，这些误差均会引入到导航的误差中，因此在将手术工具投入使用之前先需要对其进行标定，确定手术工具上固定位置的特征点与手术工具的相对位姿关系，以便于在使用手术导航系统时能够根据手术工具上固定位置的特征点的位姿数据得到手术工具的位姿数据。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种标定装置，方法及存储介质，用以对工具进行标定。

第一方面，本申请实施例提供了一种标定装置，包括：底座和标定结构；标定结构设置在底座上，标定结构用于容置待标定工具，以对待标定工具进行标定；底座上还设置有第一标识，第一标识用于被传感器模块感应，得到指示标定装置位姿的位姿数据，以配合标定结构对待标定工具进行标定，位姿数据包括标定装置的位置数据和标定装置的姿态数据。

可选地，在一种具体地的实施方式中，标定结构包括标定槽，标定槽设置在底座的顶部，标定槽相对于第一标识的位姿数据为已知数据。

可选地，在一种具体地的实施方式中，标定装置还包括压力模块，压力模块用于向待标定工具施加压力以将待标定工具固定在标定结构中。

可选地，在一种具体地的实施方式中，标定装置还包括压盖，压盖设置于底座的顶部，用于安装压力模块。

可选地，在一种具体地的实施方式中，压力模块包括调节元件，连接元件和施压元件；

连接元件贯穿压盖，上端伸出压盖的顶部，下端位于标定结构中；

施压元件与连接元件的下端连接，施压元件用于向待标定工具施加压力以固定待标定工具；

调节元件与连接元件的上端连接，调节元件用于调节施压元件向待标定工具施加的压力。

可选地，在一种具体地的实施方式中，标定结构还包括至少一个标定孔，标定孔设置在底座上，标定孔相对于第一标识的位姿数据位已知数据。

可选地，在一种具体地的实施方式中，底座设置有凹槽，将底座分为标定板和底座主体；标定孔位于标定板上并贯穿标定板，以使得待标定工具穿过标定孔和凹槽，并抵在底座主体上。

可选地，在一种具体地的实施方式中，每个标定孔的直径数据不同，且标定孔旁设置有用于指示标定孔直径数据的数字。