[发明专利]姿态数据的测量方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种姿态数据的测量方法，其特征在于，包括：

获取手术导航器采集的运动数据和人体阻抗值，所述手术导航器上设有三维磁场传感器、三维加速度传感器、三维陀螺传感器，其中，所述获取手术导航器采集的运动数据和人体阻抗值包括:基于所述三维磁场传感器，对所述三维加速度传感器和所述三维陀螺传感器进行正北校正，所述三维加速度传感器与所述三维陀螺传感器相互垂直；

基于所述人体阻抗值，对所述运动数据进行修正，得到目标运动数据；

对所述目标运动数据进行变换，得到姿态数据；

利用预设的卡尔曼滤波器，对所述目标运动数据与所述姿态数据进行融合，得到所述手术导航器的目标姿态数据，所述目标姿态数据用于对脊柱的进行置钉操作。

2.根据权利要求1所述的姿态数据的测量方法，其特征在于，所述手术导航器上还设有电阻抗测量探头，所述获取手术导航器采集的运动数据和人体阻抗值，还包括：

基于正北校正后的所述三维加速度传感器和所述三维陀螺传感器，采集所述运动数据；

基于所述电阻抗测量探头，采集所述人体阻抗值。

3.根据权利要求2所述的姿态数据的测量方法，其特征在于，所述基于所述电阻抗测量探头，采集所述人体阻抗值，包括：

基于所述电阻抗测量探头，采集电阻抗值，其中，所述电阻抗测量探头是变压器原理；

对所述电阻抗值进行离散傅里叶变换，得到复阻抗值，并将所述复阻抗值作为所述人体阻抗值。

4.根据权利要求1所述的姿态数据的测量方法，其特征在于，基于所述人体阻抗值，对所述运动数据进行修正，得到目标运动数据，包括：

基于预设的误差校正模型，利用所述人体阻抗值对所述运动数据修正，得到目标运动数据。

5.根据权利要求1所述的姿态数据的测量方法，其特征在于，所述对所述目标运动数据进行变换，得到姿态数据，包括：

确定目标运动数据对应的旋转四元数；

对所述旋转四元数与所述手术导航器得到的上一个姿态数据进行叠加，得到姿态四元数；

将所述姿态四元数作为所述姿态数据。

6.根据权利要求1所述的姿态数据的测量方法，其特征在于，所述利用预设的卡尔曼滤波器，对所述目标运动数据与所述姿态数据进行融合，得到所述手术导航器的目标姿态数据，包括：

基于所述目标运动数据的数据误差，计算所述卡尔曼滤波器的卡尔曼增益值；

基于所述目标运动数据与所述卡尔曼增益值，对所述姿态数据进行修正，得到所述目标姿态数据。

7.一种姿态数据的测量装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取手术导航器采集的运动数据和人体阻抗值，所述手术导航器设有三维磁场传感器、三维加速度传感器、三维陀螺传感器，其中，所述获取模块包括：校正单元，用于基于所述三维磁场传感器，对所述三维加速度传感器和所述三维陀螺传感器进行正北校正，所述三维加速度传感器与所述三维陀螺传感器相互垂直；

修正模块，用于基于所述人体阻抗值，对所述运动数据进行修正，得到目标运动数据；

变换模块，用于对所述目标运动数据进行变换，得到姿态数据；

融合模块，用于利用预设的卡尔曼滤波器，对所述目标运动数据与所述姿态数据进行融合，得到所述手术导航器的目标姿态数据，所述目标姿态数据用于对脊柱的进行置钉操作。

8.根据权利要求7所述的姿态数据的测量装置，其特征在于，所述手术导航器上还设有电阻抗测量探头，所述获取模块还包括：

第一采集单元，用于基于正北校正后的所述三维加速度传感器和所述三维陀螺传感器，采集所述运动数据；

第二采集单元，用于基于所述电阻抗测量探头，采集所述人体阻抗值。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1至6中任一项所述的姿态数据的测量方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的姿态数据的测量方法。