[发明专利]光学跟踪系统

摘要

一种用于确定目标对象的位置和定向的医学WFOV光学跟踪系统。所述系统包括附接至所述目标对象的光发射器和附接至显示器的至少两个光发射器以及附接至所述目标对象的两个宽视场光学检测器。所选择的一个可操作成为有源宽视场光学检测器，其获取所述两个光发射器的图像。每个宽视场光学检测器包括光学传感器和至少两个光学接收器。所述系统还包括附接至所述显示器的另一个光学检测器并且获取附接至所述目标对象的所述光发射器的至少一个图像。处理器，确定所述目标对象的所述位置和定向，并且呈现医疗信息。显示器以与所述目标对象的所确定位置和定向相对应的位置和定向显示所呈现的医疗信息。

主权项

1.一种用于确定至少一个目标对象在参考坐标系中的位置和定向的医学宽视场光学跟踪系统，其包括：至少一个光发射器，其附接至所述至少一个目标对象中的每一个，所述目标对象为患者和医疗工具中的至少一个；至少两个光发射器，其附接至显示器；至少两个宽视场光学检测器，其附接至所述至少一个目标对象，所选择的一个可操作成为有源宽视场光学检测器，当附接至所述显示器的所述至少两个光发射器在其视场内时，所述有源宽视场光学检测器获取附接至所述显示器的所述至少两个光发射器的至少一个图像，所述宽视场光学检测器中的每一个包括：光学传感器，其用于在所述宽视场光学检测器的所述视场内感测从至少一个光发射器所接收的光；以及至少两个光学接收器，其与所述光学传感器光学地耦接，所述光学接收器中的每一个包括入射瞳孔，所述光学接收器在空间上彼此隔开，所述光学接收器中的每一个将被观测场景的不同角形部分投射在所述光学传感器上；另一个光学检测器，其附接至所述显示器，所述另一个光学检测器在所述另一个光学检测器的视场内获取附接至所述目标对象的所述至少一个光发射器的至少一个图像；以及位置和定向处理器，其与所述至少两个宽视场光学检测器无线地耦接并且与所述另一个光学检测器耦接，所述处理器根据附接至所述目标对象的所述至少一个光发射器的表示和附接至所述显示器的所述至少两个其他光发射器的表示来确定所述至少一个目标对象中的每一个在所述参考坐标系中的位置和定向，并且选择所述有源宽视场光学检测器，所述处理器至少根据所述位置和定向进一步呈现导航信息、实时图像、所述患者的所感兴趣区域的模型和与所述医疗工具相关联的表示中的至少一个；以及所述显示器，其与所述位置和定向处理器耦接，用于以与所述至少一个目标对象的所确定位置和定向相对应的位置和定向来向医师显示所呈现的以下各项中的至少一个：所述导航信息；实时图像；所述患者的所感兴趣区域的模型；以及与所述医疗工具相关联的表示。