[发明专利]一种医用显示器的可视角检测方法和装置

说明书

本发明涉及一种医用显示器的可视角检测方法和装置，属于仪器光学检测的技术领域，该方法包括在医用显示器的中心区域显示图像靶标，将显示器坐标系转换至机械臂坐标系下；标定摄像机、机械臂和医用显示器的相对位置，计算规划出机械臂末端所持亮度计的运动轨迹；每移动1°角度后，计算得出该位置的光亮度比。该装置包括固定于机械臂末端的摄像机和亮度计，摄像机和亮度计相互平行，均与机械臂的活动末端的旋转轴的轴向垂直。本发明实现医用显示器可视角参数的现场自动化校准。无需复杂的支架搭建及定位调校过程，使医用显示器可视角参数的现场校准检测得以便捷开展，极大提升了工作质量和效率。

技术领域

本发明涉及一种医用显示器的可视角检测方法和装置，属于仪器的光学检测的技术领域。

背景技术

随着医疗行业高质量发展的不断推进，各级医院的数字化进程得到了有效推动，数字化医用显示器（PACS）的普及率逐年攀高。包括超声、DR、CT、MRI等多种医学影像诊断仪器，都会配备专业的医用显示器作为PACS系统的终端呈现设备，当前医学影像诊断的准确性和可靠性，在很大程度上依赖于医用显示器所呈现医学影像的质量。医用显示器在手术室、多专家会诊等临床使用场合中越来越常见，因此对可视角参数的要求也日益被重视。

已发布的国家校准规范JJF 1746-2019《医学影像诊断显示系统校准规范》中将可视角列为重要计量参数之一，提出了水平可视角和垂直可视角均不小于150°的参考指标。现有的可视角检测装置主要有导轨型和转台型两种，体积和重量均不适合开展现场检测，并且在医用显示器没有旋屏功能的情况下无法开展垂直可视角的检测，而在实际校准工作开展时，可视角参数的测量也是最为费时费力的一项。因此，针对医用显示器的可视角参数开展快速高效的自动检测，开发一套可用于现场校准工作的测量装置，是当前医学计量领域中一项有实际需求的研究工作。

专利文献CN107463789A，提供了一种集成化的医用显示器自动校准装置。亮度计和色度计被固定在旋转台和平衡支撑机构上，平衡支撑机构沿着导轨前后、左右、上下移动。这种校准装置体积大，只适合在固定场所使用。而且当显示器平面不垂直于桌面时，难以实施校准。现有设计均不适合开展医用显示器的现场校准工作，尤其是可视角检测装置的搭建，相对比较繁琐，对医用显示器本身的尺寸和底座形状均有一定的要求，这就限制了其使用范围。同时，医用显示器高分辨率液晶屏属于易碎品，在送检实验室的过程中对运输要求较高，加上医用显示器是各个医学影像设备不可或缺的终端显示部分，送检实验室的时效性也很难满足医院的临床需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医用显示器可视角参数检测方法和装置，解决当前医用显示器无法现场校准的问题，满足医用显示器国家校准规范对于可视角参数相应技术指标的要求。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种医用显示器的可视角检测方法，包括以下操作步骤:

步骤1：在医用显示器的中心区域显示图像靶标，通过手眼标定获得摄像机像素坐标与机械臂空间坐标之间的转换关系，将显示器坐标系转换至机械臂坐标系下；

步骤2：利用手眼标定获得的转换关系计算出机械臂坐标系下的靶标位姿，由机械臂运动解算控制器将得到的位姿信息通过机器人逆运动学解算变为具体的输出信号，驱动机械臂末端向显示器中心移动；

步骤3：通过摄像机获取靶标图像后计算出图像中心与标靶中心的位置误差，以其为控制条件驱动机械臂进行移动，补偿步骤2中基于位置的视觉伺服定位过程中因标定精度和坐标转换引入的误差；

步骤4：完成机械臂末端相对于显示器中心区域的垂直定位后，计算规划出机械臂末端的运动轨迹：以显示器的中心点为球心，初始位置亮度计距离显示器中心点的距离为半径，分别向竖直上下、水平左右四个方向延伸；