[发明专利]立体定向神经外科手术中病人头部标记的自动视觉定位装置及方法

摘要

立体定向神经外科手术中病人头部标记自动视觉定位装置及方法，设计标记模板；按照特定的方法将标记贴在病人头部；使用图像处理和模式识别的方法获取视频中单帧左右眼图像标记中心的像素坐标，并使用计算机视觉方法将其重建为空间坐标；同样使用图像处理和模式识别的方法跟踪获取视频序列的标记中心像素坐标，并使用计算机视觉方法将其重建为空间坐标。本发明改变了传统的神经外科手术中手动选取标记中心的方法，实现了标记中心定位的自动化，简化了手术步骤，缩短了手术时间；定位结果更加准确；提高手术的可靠性。本发明可以推广应用，解决骨科等手术中的标记中心的定位和跟踪问题。

主权项

立体定向神经外科手术中病人头部标记自动视觉定位装置，其特征在于：包括PC机、双目相机及配套设备、相机支架和标记；所述标记共四个，包括A、B两类，其中B类一个，A类三个；所述A类标记是将电极片的电极点涂成白色，电极点周围涂成黑色，形成的白‑黑嵌套的标记；B类标记是将电极片的电极涂成白色，电极点以外的内侧涂成一定形状的黑色，电极点以外的外侧涂成白色，形成的白‑黑‑白嵌套的标记；双目摄像机固定在支架上，基本正对B类标记并可以同时拍摄到病人头部的三个A类标记；支架放置在病床的一侧；标记按特定方式粘贴在病人头部，具体方法为B类标记贴在病人额头位置，三个A类标记都贴在病人头上B类标记的同一侧，B类标记指向一个A类标记，二者的连线两侧粘贴另两个A类标记；双目相机通过配套设备(网线、火线、图像采集卡和1394卡等)连接PC机，用于获取病人头部的实时图像，并将其传送给PC机；PC机用于处理采集到的图像，即自动检测标记，计算标记中心的图像坐标，重建标记的空间坐标以及跟踪标记。