一种患者手术位置的跟踪方法、设备及装置与流程

技术特征：
1.一种患者手术位置的跟踪方法，其特征在于，包括：通过光学跟踪设备预先确定患者手术位置和设置在患者身上的光学标定标签的相对位姿；在患者手术过程中，通过深度设备采集当前时刻患者手术区域的深度图像，分别确定所述当前时刻的患者手术区域的范围和光学标定标签的位姿；根据历史上确定出的患者手术区域的范围和所述当前时刻的患者手术区域的范围，确定第一位差，以及根据历史上确定出的光学标定标签的位姿和当前时刻的光学标定标签的位姿，确定第二位差；判断所述第一位差和所述第二位差的差值是否小于预设的第一差距阈值；若是，根据所述相对位姿和通过所述光学跟踪设备当前时刻采集到的光学标定标签的位姿，确定所述患者手术位置的坐标；若否，通过所述光学跟踪设备，重新确定所述患者手术位置和所述光学标定标签的相对位姿。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过光学跟踪设备预先确定患者手术位置和设置在患者身上的光学标定标签的相对位姿，具体包括：通过光学跟踪设备，分别确定设置在患者身上的光学标定标签的位姿和设置在患者手术位置的光学标定标签的位置；将所述设置在患者手术位置的光学标定标签的位置，作为所述患者手术位置的坐标；根据所述设置在患者身上的光学标定标签的位姿和所述患者手术位置的坐标，确定所述患者手术位置和所述设置在患者身上的光学标定标签的相对位姿，其中，所述相对位姿包括相对位置和相对姿态。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过深度设备采集当前时刻患者手术区域的深度图像，分别确定所述当前时刻的患者手术区域的范围和光学标定标签的位姿，具体包括：根据深度设备采集的当前时刻患者手术区域的深度图像，对所述当前时刻的深度图像进行目标物识别，分别确定所述患者手术区域的点云数据和所述光学标定标签的点云数据；根据所述患者手术区域的点云数据和所述光学标定标签的点云数据，分别确定所述患者手术区域的范围和所述光学标定标签的位姿。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据历史上确定出的患者手术区域的范围和所述当前时刻的患者手术区域的范围，确定第一位差，具体包括：根据历史上确定出的患者手术区域的范围和所述当前时刻的患者手术区域的范围，分别确定所述历史上的患者手术区域的中心位置和所述当前时刻的患者手术区域的中心位置；根据所述历史上的中心位置和所述当前时刻的中心位置，确定第一位差。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相对位姿和通过所述光学跟踪设备当前时刻采集到的光学标定标签的位姿，确定所述患者手术位置的坐标之前，所述方法还包括：从所述深度设备采集到的各历史时刻对应的深度图像中，确定所述患者手术区域未发
生形变的深度图像，作为基准深度图像；确定所述当前时刻的深度图像的患者手术区域的点云数据，作为第一点云，并确定所述基准深度图像中，所述患者手术区域的点云数据，作为第二点云；根据所述第一点云和所述第二点云的相似度，判断所述患者手术区域是否未发生形变；若是，则继续确定所述患者手术位置的坐标；若否，重新确定所述患者手术位置和所述光学标定标签的相对位姿。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相对位姿和通过所述光学跟踪设备当前时刻采集到的光学标定标签的位姿，确定所述患者手术位置的坐标之前，所述方法还包括：确定光学跟踪设备当前时刻采集到的光学标定标签的位姿；根据所述当前时刻的光学标定标签的位姿和历史上确定出的光学标定标签的位姿，确定第三差距；判断所述第三差距是否小于预设的第二差距阈值；若是，继续确定所述患者手术位置的坐标；若否，重新确定所述患者手术位置和所述光学标定标签的相对位姿。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述光学跟踪设备，重新确定所述患者手术位置和所述光学标定标签的相对位姿，具体包括：当所述第一位差小于预设的第三差距阈值，且所述第二位差不小于所述第三差距阈值时，根据所述当前时刻的深度图像，确定所述当前时刻所述光学标定标签和所述患者手术区域连接的光标锚点的位置；通过历史上采集到的深度图像，确定历史上所述光标锚点的位置；根据所述当前时刻光标锚点的位置和所述历史时刻光标锚点的位置，确定第四差距；判断所述第四差距是否小于预设的第四差距阈值；若是，根据通过所述光学跟踪设备当前时刻采集到的光学标定标签的位姿、当前时刻的上一时刻的光学标定标签的位姿以及所述相对位姿，对所述相对位姿进行更新；若否，重新确定所述患者手术位置和所述光学标定标签的相对位姿。8.一种患者手术位置跟踪设备，其特征在于，所述设备包括光学跟踪传感器、深度传感器和处理单元，其中：所述光学跟踪传感器，用于采集当前时刻光学标定标签的位姿，并将所述当前时刻光学标定标签的位姿发送至处理单元；所述深度传感器，用于在患者手术过程中，采集当前时刻患者手术区域的深度图像，分别确定所述当前时刻的患者手术区域的范围和光学标定标签的位姿，并将所述当前时刻的患者手术区域的范围和所述光学标定标签的位姿发送至处理单元；所述处理单元，用于根据所述光学跟踪传感器发送的患者手术位置和设置在患者身上的光学标定标签的位姿，确定所述患者手术位置和所述光学标定标签的相对位姿，根据接收到的所述深度传感器发送的历史上确定出的患者手术区域的范围和所述当前时刻的患者手术区域的范围，确定第一位差，以及根据历史上确定出的光学标定标签的位姿和当前时刻的光学标定标签的位姿，确定第二位差，判断所述第一位差和所述第二位差的差值是
否小于预设的第一差距阈值，若是，根据接收到的所述光学追踪传感器发送的所述相对位姿和所述当前时刻光学标定标签的位姿，确定所述患者手术位置的坐标，若否，向所述光学跟踪设备获取患者手术位置的坐标，重新确定所述患者手术位置和所述光学标定标签的相对位姿。9.一种患者手术位置的跟踪装置，其特征在于，所述装置包括：第一确定模块，用于通过光学跟踪设备预先确定患者手术位置和设置在患者身上的光学标定标签的相对位姿；第二确定模块，用于在患者手术过程中，通过深度设备采集当前时刻患者手术区域的深度图像，分别确定所述当前时刻的患者手术区域的范围和光学标定标签的位姿；第三确定模块，用于根据历史上确定出的患者手术区域的范围和所述当前时刻的患者手术区域的范围，确定第一位差，以及根据历史上确定出的光学标定标签的位姿和当前时刻的光学标定标签的位姿，确定第二位差；判断模块，用于判断所述第一位差和所述第二位差的差值是否小于预设的第一差距阈值；第一执行模块，用于若是，根据所述相对位姿和通过所述光学跟踪设备当前时刻采集到的光学标定标签的位姿，确定所述患者手术位置的坐标；第二执行模块，用于若否，通过所述光学跟踪设备，重新确定所述患者手术位置和所述光学标定标签的相对位姿。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1～7任一项所述的方法。11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1～7任一项所述的方法。

技术总结
本说明书公开了一种患者手术位置的跟踪方法、设备及装置，通过光学跟踪设备，预先确定患者手术位置和设置在患者身上的光学标定标签的相对位姿，根据手术过程中，深度设备采集到的患者手术区域的深度图像，确定光学标定标签的位姿和患者手术区域的位置，辅助判断该光学标定标签和患者手术位姿的相对位姿是否未发生改变，并在该相对位姿未改变的情况下，则根据光学跟踪设备采集到的光学标定标签的位姿和相对位姿，确定患者手术位置的坐标。本方法通过深度图像确定出的光学标定标签的位姿和患者手术区域的位置，辅助判断相对位姿是否未发生改变，可及时确定出相对位姿发生改变的情况，可精确确定患者手术位置的坐标，降低了安全隐患。安全隐患。安全隐患。


技术研发人员：眭菁
受保护的技术使用者：北京歌锐科技有限公司
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2022/3/4