[发明专利]坐标转换关系获取方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种坐标转换关系获取方法、装置、电子设备及计算机存储介质。方法包括：获取预设的标记点在图像坐标系下的位置作为第一位置；获取标记点在机器人坐标系下的位置作为第二位置；以图像坐标系与机器人坐标系间的平移变换矩阵和旋转变换矩阵作为自变量，基于第一位置和第二位置，构建误差函数；对误差函数进行最小化处理，得到平移变换矩阵和旋转变换矩阵间的最优变换关系；根据最优变换关系，将误差函数转换为以旋转变换矩阵为自变量的目标函数；并对目标函数进行最小化，得到最优旋转变换矩阵；基于第一位置、第二位置以及最优旋转变换矩阵，得到最优平移变换矩阵。本申请实施例可以得到精确度较高的坐标转换关系。

技术领域

本申请实施例涉及机器人应用技术领域，尤其涉及一种坐标转换关系获取方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

机器人作业过程中，通常涉及多个不同坐标系。

以进行医学手术的手术机器人为例，可能涉及图像坐标系(CT图像坐标系等)和以机器人自身为基准的机器人坐标系。

由于手术区域是医生根据CT图像确定的，也就是说，通常已知的是手术区域(目标作业区域)在CT图像坐标系下的位置信息，为保证机器人的机械臂能够到达上述目标作业区域，需要获取机器人坐标系下上述目标作业区域的位置信息，而想要获取到机器人坐标系下目标作业区域的位置信息，需要先获取机器人坐标系和图像坐标系之间的坐标转换关系。

发明内容

本申请的目的在于提出一种坐标转换关系获取方法、装置、电子设备及存储介质，用于获取机器人坐标系和图像坐标系之间的坐标转换关系。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种标记点提取方法，所述方法包括：

获取包含多个标记点的目标图像；

根据所述目标图像的成像方式下所述标记点对应图像点的图像值范围，从所述目标图像中确定候选标记点区域；其中，所述候选标记点区域中各图像点的图像值位于所述图像值范围内；

对所述候选标记点区域中的各图像点进行类别划分，得到多个参考标记点集合；其中，每个参考标记点集合代表一个连通区域，且每个参考标记点集合对应一个标记点；

分别基于各参考标记点集合中的图像点，进行特征点提取，得到各参考标记点集合对应的初始标记点；

基于所述初始标记点，采用搜索算法对各参考标记点集合进行搜索，得到在所述目标图像对应的图像坐标系下，该参考标记点集合对应的标记点的位置。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种标记点提取装置，所述装置包括：

图像获取模块，用于获取包含多个标记点的目标图像；

候选标记点区域确定模块，用于根据所述目标图像的成像方式下所述标记点对应图像点的图像值范围，从所述目标图像中确定候选标记点区域；其中，所述候选标记点区域中各图像点的图像值位于所述图像值范围内；

参考标记点集合得到模块，用于对所述候选标记点区域中的各图像点进行类别划分，得到多个参考标记点集合；其中，每个参考标记点集合代表一个连通区域，且每个参考标记点集合对应一个标记点；

初始标记点得到模块，用于分别基于各参考标记点集合中的图像点，进行特征点提取，得到各参考标记点集合对应的初始标记点；

标记点位置得到模块，用于基于所述初始标记点，采用搜索算法对各参考标记点集合进行搜索，得到在所述目标图像对应的图像坐标系下，该参考标记点集合对应的标记点的位置。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种坐标转换关系获取方法，所述方法包括：

获取预设的标记点在图像坐标系下的位置作为第一位置；获取所述标记点在机器人坐标系下的位置作为第二位置；