[发明专利]手术机器人骨骼的配准方法及系统

说明书

本申请公开了一种手术机器人骨骼的配准方法及系统。该方法包括：获取骨骼的三维模型中骨骼上的术前规划点在三维模型坐标下的空间位置，以及实体的骨骼上的术中标记点在世界坐标系下的空间位置；将所述术前规划点在三维模型坐标系下的空间位置与所述术中标记点在世界坐标系下的空间位置进行粗配准，得到粗配准矩阵；获取实体的骨骼上的划线点集在世界坐标系下的空间位置；根据所述粗配准矩阵将所述划线点集在世界坐标系下的空间位置与所述三维模型进行精配准，得到配准结果。本申请能够提高骨骼配准的准确度。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种手术机器人骨骼的配准方法及系统。

背景技术

配准是指将同一物体的不同图像在空间位置进行的对准。目前，在进行骨骼手术时，例如，TKA手术(全膝关节置换术)，可以采用手术机器人辅助进行膝关节置换操作。为了确保手术机器人运动时的位置与患者的膝关节位置相匹配，需要进行骨骼配准，而传统的骨骼配准方式需要借助第三方仪器进行配准，骨骼配准的准确度较低。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种能够提高骨骼配准的准确度的手术机器人骨骼的配准方法及系统。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种手术机器人骨骼的配准方法。

根据本申请的手术机器人骨骼的配准方法包括：

获取骨骼的三维模型中骨骼上的术前规划点在三维模型坐标下的空间位置，以及实体的骨骼上的术中标记点在世界坐标系下的空间位置；

将所述术前规划点在三维模型坐标系下的空间位置与所述术中标记点在世界坐标系下的空间位置进行粗配准，得到粗配准矩阵；

获取实体的骨骼上的划线点集在世界坐标系下的空间位置；

根据所述粗配准矩阵将所述划线点集在世界坐标系下的空间位置与所述三维模型进行精配准，得到配准结果。

进一步的，所述根据所述粗配准矩阵将所述划线点集在世界坐标系下的空间位置与所述三维模型进行精配准包括：

根据所述粗配准矩阵将所述划线点集在世界坐标系下的空间位置反射回三

维模型坐标系中，得到划线点集在三维模型坐标系下的位置；

根据所述划线点集在三维模型坐标系下的位置在所述三维模型上进行邻域空间搜索，得到第一邻域空间点集；

根据所述第一邻域空间点集以及所述划线点集在世界坐标系下的空间位置对所述划线点集在三维模型坐标系下的空间位置进行修正，得到修正后的划线点集；

将所述修正后的划线点集与所述划线点集在世界坐标系下的空间位置进行配准。

进一步的，所述根据所述第一邻域空间点集以及所述划线点集在世界坐标系下的空间位置对所述划线点集在三维模型坐标系下的空间位置进行修正包括：

根据所述划线点集在世界坐标系下的空间位置将划线点集中的点进行三角形配对，得到配对三角形序列；

根据所述第一邻域空间点集以及所述配对三角形序列对所述划线点集在三维模型坐标系下的空间位置进行修正。

进一步的，所述根据所述第一邻域空间点集以及所述配对三角形序列对所述划线点集在三维模型坐标系下的空间位置进行修正包括：

在所述第一邻域空间点集中筛选出第一目标点集；

根据所述配对三角形序列将所述划线点集在三维模型坐标系下的空间位置修正至所述第一目标点集的位置。

进一步的，所述将所述术前规划点在三维模型坐标系下的空间位置与所述术中标记点在世界坐标系下的空间位置进行粗配准包括：