[发明专利]一种具有C型臂抖动校正的三维成像系统及方法

权利要求书

1.一种具有C型臂抖动校正的三维成像系统，其特征在于，包含C型臂、水平滑动组件、控制器、物体台、3D相机模组、底座，所述底座顶部安装有连接所述水平滑动组件的升降立柱，所述水平滑动组件的一端连接所述C型臂，所述C型臂的两端分别连接有探测器、射线源，所述物体台设置于所述探测器、与所述射线源之间，所述C型臂上设置有标记点组，所述控制器分别控制连接所述C型臂、所述水平滑动组件、所述3D相机模组、所述升降立柱、所述探测器、所述射线源；采用所述具有C型臂抖动校正的三维成像系统进行三维成像方法，包含以下步骤：

步骤A1：病人位于物体台，控制器控制调整水平滑动组件和升降立柱使C型臂位于预拍摄位置；

步骤A2：控制器选择扫描部位；

步骤A3：调整3D相机模组使标记点组位于3D相机模组的公共视野范围内；

步骤A4：控制器控制C型臂旋转采集图像信息的同时控制3D相机模组工作采集标记点组信息，控制射线源发出射线，控制探测器接收射线；

步骤A5：控制器分析3D相机模组采集的标记点组信息，计算各标记物的三维坐标；

步骤A6：采用模式1或模式2；

模式1包含以下步骤：

步骤A61：将各标记物的三维坐标用于CT重建算法进行重建计算；

步骤A62：C型臂旋转过程中，控制器同步触发3D相机模组、射线源及探测器，重复执行步骤A4、A5、A61，获得校正后的三维CT重建图像；

模式2包含以下步骤：C型臂旋转过程中，控制器同步触发3D相机模组、射线源及探测器，重复执行步骤A4-A5，记录每一时刻的三维坐标，最终得到按时间序列的运动轨迹，运动轨迹用于CT重建算法进行重建得到三维CT重建图像。

2.如权利要求1所述的一种具有C型臂抖动校正的三维成像系统，其特征在于，所述标记点组包含设置在所述C型臂上的一个或多个标记物。

3.如权利要求2所述的一种具有C型臂抖动校正的三维成像系统，其特征在于，所述3D相机模组包含两个或两个以上2D相机，每两个所述2D相机组成一组双目相机，所述2D相机为可见光相机或近红外相机。

4.如权利要求3所述的一种具有C型臂抖动校正的三维成像系统，其特征在于，所述水平滑动组件上设有连接所述C型臂的拖座机构，所述拖座机构内部设有直流电机齿轮变速箱，所述直流电机齿轮变速箱驱动连接有传动组件，所述传动组件通过同步带轮与所述C型臂内部的同步带啮合，所述控制器控制连接所述直流电机齿轮变速箱。

5.如权利要求1所述的一种具有C型臂抖动校正的三维成像系统，其特征在于，步骤A5中所述3D相机模组通过三角测量的方式获取目标标记物的空间三维坐标,具体步骤如下：

步骤B1：控制器按指定频率发出触发信号触发各2D相机同步获取图像；

步骤B2:从各组双目相机左、右图像中分别提取特征标记物，获得标记物在图像中的二维像素坐标；

步骤B3:对各组双目相机左、右图像中提取到的特征标记物进行匹配及识别，获得符合匹配要求的二维像素坐标点对；

步骤B4:根据匹配好的二维像素坐标点对与标定好的各组双目相机内外参数，通过三角测量的方式，计算出各组标记物空间三维坐标；

步骤B5：每组双目相机对应一组标记物空间三维坐标，最终融合得到一组标记物空间三维坐标。