[发明专利]手术机器人及其虚拟成像控制方法、虚拟成像控制装置

权利要求书

1.一种手术机器人，其特征在于，所述手术机器人包括操作臂，所述操作臂包括多个关节及感应所述关节的关节变量的传感器，所述操作臂还具有由有序排列的、用于关联相应所述关节的多个特征点所构成的特征点序列，所述手术机器人还包括控制器，所述控制器与所述传感器耦接，所述控制器被配置成用于执行：

获取虚拟相机的多个可选参数，所述虚拟相机用于对所述手术机器人的操作臂进行虚拟成像，所述可选参数包括所述虚拟相机的可选位姿；

基于多个所述可选参数生成含有所述虚拟相机可供配置的虚拟相机参数的控件的配置界面，所述控件包括位姿的控件；

显示所述配置界面；

获取所述操作臂中图像末端器械采集的手术区域的操作图像；

获取通过所述配置界面的所述控件配置的所述虚拟相机的位姿；

获取所述操作臂的运动学模型及所述操作臂的所述传感器感应的关节变量；

根据所述运动学模型及所述关节变量确定所述特征点序列中各特征点在所述虚拟相机的投影平面的投影点；

有序的拟合连接各所述投影点生成所述操作臂的投影图像；

在所述显示器中显示所述操作图像，并在所述操作图像上悬浮显示所述投影图像；

获取所述操作图像与所述投影图像的重叠区域，并获得所述操作图像在所述重叠区域的部分的第一图像属性；

根据所述第一图像属性对所述投影图像在所述重叠区域的部分的第二图像属性进行调节；

其中，所述第一图像属性和所述第二图像属性包括颜色、饱和度、色调、亮度、对比度中至少一种。

2.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于：

根据所述运动学模型及相应的所述关节变量确定所述特征点序列中各特征点在所述虚拟相机的投影平面的投影点的步骤包括：

根据所述运动学模型及所述关节变量获得所述特征点序列中各特征点在参考坐标系下的第一位置；

将各所述第一位置分别转换成在所述虚拟相机的坐标系下的第二位置；

获取所述虚拟相机的虚拟焦距并根据所述虚拟焦距确定所述虚拟相机的投影平面；

根据所述虚拟焦距获得各所述第二位置在所述投影平面的投影点。

3.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于：

根据所述运动学模型及所述关节变量确定所述特征点序列中各特征点在所述虚拟相机的投影平面的投影点的步骤包括：

根据所述运动学模型及所述关节变量获得所述特征点序列中各特征点在参考坐标系下的第一位置；

将各所述第一位置分别转换成在所述虚拟相机坐标系下的第二位置；

获取所述虚拟相机的虚拟焦距及各所述特征点对应的所述关节的轮廓信息；

结合所述虚拟焦距及所述轮廓信息获得各所述第二位置在所述投影平面的投影点；

有序的拟合连接各所述投影点生成所述操作臂的投影图像的步骤包括：

结合所述轮廓信息有序的拟合连接各所述投影点生成所述操作臂的投影图像。

4.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于：

有序的拟合连接各所述投影点生成所述操作臂的投影图像的步骤包括：

根据各所述投影点对应的特征点在所述特征点序列中的顺序有序的连接各所述投影点进而生成所述操作臂的投影图像。

5.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于：

有序的拟合连接各所述投影点生成所述操作臂的投影图像的步骤包括：

获取所述操作臂的末端器械的图标；

根据所述关节变量及所述运动学模型确定所述末端器械在所述虚拟相机的投影平面的位姿；

根据所述末端器械在所述虚拟相机的投影平面的位姿对所述图标进行旋转及/或缩放处理；

将经处理后的所述图标拼接于各所述投影点中的位于远端的所述投影点进而生成所述投影图像。