CN113763460A - 经颅磁刺激线圈的定位方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种经颅磁刺激线圈的定位方法、装置及系统,属于医疗辅助器械领域。定位设备能够基于拍摄图像中第一标记点的位置,第二标记点的位置,第一标记点在第一定位坐标系中的位置,第二标记点在第二定位坐标中的位置,以及图像坐标系与第一定位坐标系之间的转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系。进而,定位设备能够基于第四转换关系,以及电子扫描图像中待刺激点的位置,自动确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。由于无需工作人员确定待刺激点的标定位置,因此提高了标定位置的确定效率,从而可以提高该刺激焦点与待刺激点的对准效率,并降低对准操作的复杂度。
Description
技术领域
本申请涉及医疗辅助器械领域,特别涉及一种经颅磁刺激线圈的定位方法、装置及系统。
背景技术
经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)是一种采用经颅磁刺激线圈产生的磁场进行皮层刺激的方法。在采用经颅磁刺激方法进行皮层刺激的过程中,需要先将经颅磁刺激线圈的刺激焦点与待治疗的靶点对准。其中,经颅磁刺激线圈的刺激焦点为经颅磁刺激线圈产生的磁场中场强最大的点。
相关技术中,工作人员可以根据患部的电子扫描图像,确定待治疗的靶点在经颅磁刺激线圈所在的坐标系中的目标位置,并可以手动调节经颅磁刺激线圈的位置,以使该颅磁刺激线圈的刺激焦点位于该目标位置处,实现刺激焦点与待治疗的靶点的对准。但是,上述对准方式的效率较低。
发明内容
本申请提供了一种经颅磁刺激线圈的定位方法、装置及系统,可以解决相关技术中的经颅磁刺激线圈的刺激焦点与待治疗的靶点的对准效率较低的问题。所述技术方案如下:
根据本申请的一方面,提供了一种经颅磁刺激线圈的定位系统,所述定位系统包括:第一定位器件,经颅磁刺激线圈,与所述经颅磁刺激线圈连接的第二定位器件,定位设备以及摄像头;
所述第一定位器件的表面具有多个第一标记点,且所述第一定位器件用于设置在目标物体上,所述目标物体中包括待刺激点;所述第二定位器件的表面具有多个第二标记点;所述定位设备用于:
获取所述摄像头拍摄所述第一定位器件和所述第二定位器件得到的拍摄图像;
基于所述多个第一标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第一标记点在所述第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,确定所述第一定位坐标系与所述摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系;
基于所述多个第二标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第二标记点在所述第二定位器件所在的第二定位坐标系中的位置,确定所述相机坐标系与所述经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系;
基于电子扫描图像所在的图像坐标系与所述第一定位坐标系之间的第三转换关系,所述第一转换关系以及所述第二转换关系,确定所述图像坐标系与所述线圈坐标系之间的第四转换关系,其中,所述电子扫描图像为对所述目标物体进行扫描得到的图像;
基于所述待刺激点在所述电子扫描图像中的位置和所述第四转换关系,确定所述经颅磁刺激线圈的刺激焦点在所述线圈坐标系中的标定位置。
根据本申请的另一方面,提供了一种经颅磁刺激线圈的定位方法,所述方法包括:
获取经颅磁刺激线圈的定位系统中的摄像头拍摄所述定位系统中第一定位器件和第二定位器件得到的拍摄图像,其中所述第一定位器件的表面具有多个第一标记点,且所述第一定位器件用于设置在目标物体上,所述目标物体包括待刺激点,所述第二定位器件的表面具有多个第二标记点;
基于所述多个第一标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第一标记点在所述第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,确定所述第一定位坐标系与所述摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系;
基于所述多个第二标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第二标记点在所述第二定位器件所在的第二定位坐标系中的位置,确定所述相机坐标系与所述经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系;
基于电子扫描图像所在的图像坐标系与所述第一定位坐标系之间的第三转换关系,所述第一转换关系以及所述第二转换关系,确定所述图像坐标系与所述线圈坐标系之间的第四转换关系,其中,所述电子扫描图像为对所述目标物体进行扫描得到的图像;
基于所述待刺激点在所述电子扫描图像中的位置和所述第四转换关系,确定所述经颅磁刺激线圈的刺激焦点在所述线圈坐标系中的标定位置。
根据本申请的另一方面,提供了一种经颅磁刺激线圈的定位装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取经颅磁刺激线圈的定位系统中的摄像头拍摄所述定位系统中第一定位器件和第二定位器件得到的拍摄图像,其中所述第一定位器件的表面具有多个第一标记点,且所述第一定位器件用于设置在目标物体上,所述目标物体包括待刺激点,所述第二定位器件的表面具有多个第二标记点;
第一确定模块,用于基于所述多个第一标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第一标记点在所述第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,确定所述第一定位坐标系与所述摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系;
第二确定模块,用于基于所述多个第二标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第二标记点在所述第二定位器件所在的第二定位坐标系中的位置,确定所述相机坐标系与所述经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系;
第三确定模块,用于基于电子扫描图像所在的图像坐标系与所述第一定位坐标系之间的第三转换关系,所述第一转换关系以及所述第二转换关系,确定所述图像坐标系与所述线圈坐标系之间的第四转换关系,其中,所述电子扫描图像为对所述目标物体进行扫描得到的图像;
第四确定模块,用于基于所述待刺激点在所述电子扫描图像中的位置和所述第四转换关系,确定所述经颅磁刺激线圈的刺激焦点在所述线圈坐标系中的标定位置。
在一个可选的设计中,所述装置还包括:
驱动模块,用于基于所述标定位置驱动所述定位系统中的移动组件移动,以使所述经颅磁刺激线圈的刺激焦点与所述标定位置重合。
根据本申请的另一方面,提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述方面所述的经颅磁刺激线圈的定位方法。
根据本申请的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上方面所述的经颅磁刺激线圈的定位方法。
根据本申请的另一方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述方面的各种可选实现方式中提供的经颅磁刺激线圈的定位方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请提供了一种经颅磁刺激线圈的定位方法、装置及系统,该定位设备能够基于拍摄图像中第一标记点的位置,第二标记点的位置,第一标记点在第一定位坐标系中的位置,第二标记点在第二定位坐标中的位置,以及图像坐标系与第一定位坐标系之间的转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系。进而,该定位设备能够基于该第四转换关系,以及电子扫描图像中待刺激点的位置,自动确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。在此过程中,由于无需工作人员确定待刺激点在线圈坐标系中的标定位置,因此提高了标定位置的确定效率,从而可以提高该刺激焦点与待刺激点的对准效率,并降低对准操作的复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个示例性实施例提供的经颅磁刺激线圈的定位系统的结构示意图;
图2是本申请一个示例性实施例提供的各个坐标系及各个转换关系的示意图;
图3是本申请另一个示例性实施例提供的经颅磁刺激线圈的定位系统的结构示意图;
图4是本申请一个示例性实施例提供的第一定位器件的示意图;
图5是本申请一个示例性实施例提供的第二棋盘格图像的示意图;
图6是本申请另一个示例性实施例提供的经颅磁刺激线圈的定位方法的流程示意图;
图7是本申请一个示例性实施例提供的经颅磁刺激线圈的定位装置的结构示意图;
图8是本申请另一个示例性实施例提供的经颅磁刺激线圈的定位装置的结构示意图;
图9是本申请一个示例性实施例提供的定位设备的结构示意图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
相关技术中,为了提高经颅磁刺激线圈的刺激焦点与待治疗的靶点的对准精度和对准效率,可以采用线圈定位装置进行对准。该线圈定位装置包括:用于设置在患部的第一跟踪工具,经颅磁刺激线圈,与该经颅磁刺激线圈连接的第二跟踪工具,跟踪器件,以及与跟踪器件连接的个人计算机(Personal Computer,PC)。其中,第一跟踪工具具有多个第一反光球,第二跟踪工具具有多个第二反光球。
跟踪器件用于发射红外线,并接收第一反光球反射的红外线,以及第二反光球反射的红外线;基于第一反光球反射的红外线,确定第一跟踪工具在跟踪坐标系中的位置,基于第二反光球反射的红外线,确定第二跟踪工具在跟踪坐标系中的位置,并将第一跟踪工具以及第二跟踪工具在跟踪坐标系中的位置发送至PC。PC用于显示第一跟踪工具以及第二跟踪工具在跟踪坐标系中的位置,以引导工作人员定位经颅磁刺激线圈,从而实现经颅磁刺激线圈与待治疗的靶点的对准。
但是,采用上述线圈定位装置进行对准的成本较高。
本申请实施例提供了一种经颅磁刺激线圈的定位系统,参见图1,该经颅磁刺激定位系统包括:第一定位器件01,经颅磁刺激线圈02,与经颅磁刺激线圈02连接的第二定位器件03,定位设备04,以及摄像头05。其中,第二定位器件03可以与经颅磁刺激线圈02的手柄连接。定位设备04和摄像头05可以建立有通信连接。例如,如图1所示,定位设备04可以与摄像头05建立有无线连接。
如图1所示,第一定位器件01的表面具有多个第一标记点011,例如,图1中示出了五个第一标记点011。该多个第一标记点011中至少三个第一标记点011不共线。该第二定位器件03的表面具有多个第二标记点031,例如图1示出了四个第二标记点031。该多个第二标记点031中至少三个第二标记点031不共线。
其中,第一定位器件01用于设置在目标物体A上,该目标物体A包括待刺激点。例如,该目标物体A可以为人体模型(例如图1所示的头部模型)或人体(例如人体的头部),该待刺激点可以为待治疗的靶点。并且,该第一定位器件01可以通过绑带固定在目标物体A上。
摄像头05拍摄的图像所在坐标系为二维坐标系,而标记点(即上文所述的第一标记点011和第二标记点031)所在的定位坐标系(即下文所述的第一定位坐标系和第二定位坐标系)均为三维坐标系。本申请实施例采用至少三个不共线的标记点的位置,由此能够确保定位设备04可以基于该至少三个不共线的标记点的位置,有效确定第一定位坐标系与相机坐标系之间的第一转换关系,以及相机坐标系与经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系。
在本申请实施例中,第一定位器件01,以及第二定位器件03均位于摄像头05的视野内。摄像头05用于对第一定位器件01和第二定位器件03进行拍摄以得到拍摄图像,并将该拍摄图像发送至定位设备04。
参考图2,该定位设备04,用于获取摄像头05拍摄得到的拍摄图像,基于多个第一标记点011在拍摄图像中的位置,以及多个第一标记点011在第一定位器件01所在的第一定位坐标系中的位置,确定第一定位坐标系与摄像头05所在的相机坐标系之间的第一转换关系B2X;基于多个第二标记点031在拍摄图像中的位置,以及多个第二标记点031在第二定位器件03所在的第二定位坐标系中的位置,确定相机坐标系与经颅磁刺激线圈02所在的线圈坐标系之间的第二转换关系X2C;基于电子扫描图像所在的图像坐标系与第一定位坐标系之间的第三转换关系T2B,第一转换关系B2X以及第二转换关系X2C,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系T2C;基于电子扫描图像中待刺激点的位置和第四转换关系T2C,确定经颅磁刺激线圈02的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。
其中,电子扫描图像为对目标物体A进行扫描得到的图像,该电子扫描图像可以为采用断层扫描仪对目标物体A进行扫描得到的图像,例如可以为电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)图像或核磁共振图像。该经颅磁刺激线圈02的刺激焦点为经颅磁刺激线圈02产生的磁场中场强最大的点。每个第一标记点011在第一定位坐标系中的位置,以及每个第二标记点031在第二定位坐标系中的位置均可以是定位设备04预先存储的。
综上所述,本申请实施例提供了一种经颅磁刺激线圈的定位系统,定位设备能够基于拍摄图像中第一标记点的位置,第二标记点的位置,第一标记点在第一定位坐标系中的位置,第二标记点在第二定位坐标中的位置,以及图像坐标系与第一定位坐标系之间的转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系。进而,该定位设备能够基于该第四转换关系,以及电子扫描图像中待刺激点的位置,自动确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。在此过程中,由于无需工作人员确定待刺激点在线圈坐标系中的标定位置,因此提高了标定位置的确定效率,从而可以提高该刺激焦点与待刺激点的对准效率,并可以降低对准操作的复杂度。此外,由于无需设置发射红外线以及接收红外线的设备,因此可以降低对准成本。
根据上述描述可知,在本申请实施例提供的定位系统中,摄像头05能够跟踪标记点(即上述的第一标记点011和第二标记点031)在相机坐标系中的位置。定位设备04能够基于摄像头05跟踪的标记点的位置,预先存储的第一标记点011在第一定位坐标系中的位置,预先存储的第二标记点031在第二定位坐标系中的位置,以及图像坐标系与第一定位坐标系之间的转换关系T2B,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的转换关系T2C,继而确定待刺激点在线圈坐标系中的位置(即经颅磁刺激线圈02的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置)。
在本申请实施例中,摄像头05还可以向定位设备04发送该摄像头05的内置参数,例如焦距和投影中心等。定位设备04在获取拍摄图像和摄像头05的内置参数后,可以采用n个透视投影点(Pespective-n-Point,PnP)算法,对多个第一标记点011在第一定位坐标系中的位置,该多个第一标记点011在拍摄图像中的位置,以及该内置参数进行处理,从而得到第一定位坐标系与相机坐标系之间的第一转换关系B2X。
在本申请实施例中,由于第二定位器件03与经颅磁刺激线圈02固定连接,因此两者的相对位置是固定的。因此定位设备04中可以预先存储该第二定位器件03所在的第二定位坐标系与线圈坐标系之间的第五转换关系D2C。基于此,作为一种可选的实现方式,定位设备04确定相机坐标系与线圈坐标系之间的第二转换关系X2C的过程包括:定位设备04可以先基于预先存储的每个第二标记点031在第二定位坐标系中的位置,以及第二定位坐标系与线圈坐标系之间的转换关系D2C,确定每个第二标记点031在线圈坐标系中的位置。之后,定位设备04可以基于多个第二标记点031在拍摄图像中的位置,以及多个第二标记点031在线圈坐标系中的位置,确定相机坐标系与线圈坐标系之间的第二转换关系X2C。
在该种实现方式下,定位设备04可以采用该PnP算法,对多个第二标记点031在拍摄图像中的位置,该多个第二标记点031在线圈坐标系中的位置,以及该内置参数进行处理,从而得到相机坐标系与线圈坐标系之间的第二转换关系X2C。
作为另一种可选的实现方式,定位设备04确定相机坐标系与线圈坐标系之间的第二转换关系X2C的过程包括:定位设备04可以基于多个第二标记点031在第二定位坐标系中的位置,以及多个第二标记点031在拍摄图像中的位置,确定相机坐标系与第二定位坐标系之间的第六转换关系X2D。之后,定位设备04可以基于该第六转换关系X2D,以及第二定位坐标系与线圈坐标系之间的第五转换关系D2C,确定相机坐标系与线圈坐标系之间的第二转换关系X2C。
在该种实现方式下,定位设备04可以采用该PnP算法,对多个第二标记点031在第二定位坐标系中的位置,该多个第二标记点031在拍摄图像中的位置,以及该内置参数进行处理,从而得到相机坐标系与第二定位坐标系之间的第六转换关系X2D。
在本申请实施例中,定位设备04确定电子扫描图像所在的图像坐标系与第一定位坐标系之间的第三转换关系T2B的方式可以有多种,本申请实施例以以下两种可选的实现方式为例,对定位设备04确定第三转换关系T2B的过程进行示例性说明。
在第一种可选的实现方式中,电子扫描图像中可以包括多个第一标记点011,也即是电子扫描图像可以为对目标物体A和第一定位器件01进行扫描得到的图像。相应的,定位设备04可以基于多个第一标记点在011第一定位坐标系中的位置,以及多个第一标记点011在图像坐标系中的位置,确定图像坐标系与第一定位坐标系之间的第三转换关系T2B。
在第二种可选的实现方式中,定位设备04可以包括显示屏,定位设备04可以在其显示屏上显示电子扫描图像,并可以响应于针对该电子扫描图像中多个目标标记点(例如至少三个不共线目标标记点)的触控操作,确定每个目标标记点在电子扫描图像中的位置。其中,每个目标标记点可以为位于目标物体A表面的标记点。例如,若目标物体A为头部模型,则目标标记点可以为该头部模型的鼻尖的一点。
然后,定位设备04可以获取摄像头05拍摄第三定位器件和目标物体A得到的目标图像,该第三定位器件与导航棒连接,且该第三定位器件上具有多个第三标记点(例如至少三个不共线的第三标记点)。然后,定位设备04可以基于多个第三标记点在第三定位器件所在的第三定位坐标系中的位置,以及该多个第三标记点在该目标图像中的位置,确定导航棒所在的导航坐标系与相机坐标系之间的第七转换关系。并且,定位设备04可以基于第一定位坐标系与相机坐标系之间的第一转换关系B2X,以及该第七转换关系,确定导航坐标系与第一定位坐标系之间的第八转换关系。继而可以基于该第八转换关系,以及目标标记点在导航坐标系中的位置,确定每个目标标记点在第一定位坐标系中的位置。之后定位设备04可以基于多个目标标记点在第一定位坐标系中的位置,以及该多个目标标记点在图像坐标系中的位置,确定图像坐标系与第一定位坐标系之间的第三转换关系。
其中,每个目标标记点在导航坐标系中的位置,以及每个第三标记点第三定位坐标中的位置均可以是定位设备04预先存储的。该导航棒是一个用于手术导航系统中的空间坐标数字化仪器,该导航棒通常为针状结构。第三定位器件可以与导航棒的手柄(远离针尖的一端)连接,且该第三定位器件可以为板状或立方体。
在本申请实施例中,定位设备04确定上述第七转换关系的过程包括:定位设备04可以基于多个第三标记点在第三定位坐标系中的位置,以及该第三标记点在该目标图像中的位置,确定相机坐标系与第三定位坐标系之间的转换关系。然后,定位设备04可以基于相机坐标系与第三定位坐标系之间的转换关系,以及预先存储的导航坐标系与第三定位坐标系之间的转换关系,确定导航坐标系与相机坐标系之间的第七转化关系。
或者,定位设备04可以先基于多个第三标记点在第三定位坐标系中的位置,以及导航坐标系与第三定位坐标系之间的转换关系,确定多个第三标记点在导航坐标系中的位置,再基于该多个第三标记点在导航坐标系中的位置,以及多个第三标记点在目标图像中的位置,确定导航坐标系与相机坐标系之间的第七转换关系。
在本申请实施例中,定位设备04可以基于第四转换关系T2C,将电子扫描图像中待刺激点的位置转换至线圈坐标系中,即可得到经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。
或者,定位设备04可以基于第四转换关系T2C,将经颅磁刺激线圈02的刺激焦点在线圈坐标系中的第一位置,转换至图像坐标系中,得到该刺激焦点在图像坐标系中的第二位置。之后,定位设备可以确定该第二位置与待刺激点在图像坐标系中的位置的偏移量。最后,定位设备可以基于该偏移量和第四转换关系T2C,确定经颅磁刺激线圈02的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。
可以理解的是,为了确保摄像头05采集到的图像中包含的第一定位器件01的影像的完整性,以及第二定位器件03的影像的完整性,应确保在摄像头05的视野范围内,第一定位器件01和第二定位器件03互不遮挡。
可选的,参见图3,该定位设备04可以为移动终端(例如图3所示的手机),该摄像头05可以为移动终端中的摄像头。也即是,摄像头05可以集成在定位设备04中。
由于定位设备04可以为移动终端,移动终端的体积一般较小,又由于摄像头05可以集成在移动终端中,因此有效提高了该定位系统的集成度,且提高了该定位系统的便携性。
可选的,该移动终端可以为手机,平板电脑,或微型显示器,例如增强现实(Augmented Reality,AR)眼镜。
在本申请实施例中,第一定位器件01可以为板状结构或多面体(例如立方体),第二定位器件03也可以为板状结构或多面体。例如,如图1所示,第一定位器件01和第二定位器件03均可以为矩形板状结构(即板状结构的板面为矩形)。或者,如图2所示,第一定位器件01可以为立方体,第二定位器件03可以为矩形板状结构。
本申请实施例以第一定位器件01为正方体,第二定位器件03为矩形板状结构,定位设备04为手机,且定位设备04与摄像头05集成为例,对前文所述的各个坐标系进行说明。
如图2所示,线圈坐标系可以是指:以线圈中心为原点O1所建立的坐标系,以第一方向为X1轴正方向,以第二方向为Y1轴正方向,以第三方向为Z1轴正方向所建立的坐标系。其中,第一方向至第三方向两两垂直,且第一方向可以为任一方向。第二定位坐标系可以是指:以第二定位器件03的板面的一个顶点(例如左下顶点)为原点O2,以第二定位器件03的长度延伸方向为X2轴正方向,宽度延伸方向为Y2轴正方向,高度延伸方向为Z2轴正方向所建立的坐标系。
相机坐标系可以是指:以摄像头的光心(即聚焦中心)为原点O3,以摄像头采集到的拍摄图像的像素行延伸方向(即手机04的显示屏的像素行延伸方向)为X3轴正方向,以该拍摄图像的像素列延伸方向(即手机04的显示屏的像素列延伸方向)为Y3轴正方向,以摄像头的光轴为Z3轴正方向所建立的坐标系。
第一定位坐标系可以是指:以正方体01的中心点为原点O4,以该正方体01的长度延伸方向为X4轴正方向,宽度延伸方向为Y4轴正方向,高度延伸方向为Z4轴正方向所建立的坐标系。
图像坐标系可以为三维图像坐标系,该三维图像坐标系可以是以三维模型的中心点为原点O5所建立的坐标系,以第四方向为X5轴正方向,以第五方向为Y5轴正方向,以第六方向为Z5轴正方向所建立的坐标系。其中,第四方向至第六方向两两垂直,且第四方向可以为任一方向。该三维模型可以是定位设备04基于从不同角度对目标物体A进行扫描得到的多张扫描图像构建得到的。
在本申请实施例中,对于第一定位器件01为多面体的场景,该多面体具有至少两个目标面,每个目标面均具有至少三个不共线的第一标记点011。其中,每个目标面均与目标物体A不接触。由此可以在目标物体A转动的情况下,确保摄像头05能够拍摄得到的拍摄图像中包括该至少三个不共线的第一标记点011,从而可以确保定位设备04能够得到图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系T2C。
对于第二定位器件03为板状结构的场景,该第二定位器件03的一个板面具有至少三个不共线的第二标记点031。
可选的,如图3所示,该至少三个不共线的第一标记点011可以阵列排布,该至少三个不共线的第二标记点031可以阵列排布。由此可以确保定位设备04确定的图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系T2C的准确性,继而可以确保确定的待刺激点在线圈坐标系中的标定位置的准确性。
可选的,对于第一定位器件01为多面体的场景,参见图2,该多面体的每个目标面均可以具有第一棋盘格图像M1,且各个目标面的第一棋盘格图像M1互不相同。该第一标记点011为第一棋盘格图像中的角点。其中,如图2所示,角点为棋盘格图像中相邻且颜色相同的格子的交点。
由于各个目标面的第一棋盘格图像M1互不相同,如此使得定位设备04能够区分拍摄图像中的各个目标面中的第一棋盘格图像M1,从而可以确保定位设备04匹配的每个第一标记点011在第一定位坐标系中的位置,与该第一标记点011在拍摄图像中的位置的准确性,继而可以确保定位设备04确定的经颅磁刺激线圈02在线圈坐标系中的标定位置的准确性。
可选的,各个目标面的第一棋盘格图像M1均具有至少一个区分点(例如具有一个区分点)。各个第一棋盘格图像M1中区分点的数量,和/或,位置,和/或,形状不同。例如,参见图4,各个第一棋盘格图像中M1中的区分点a的位置均不同。由此即可使得各个第一棋盘格图像M1不同。
对于第二定位器件03为板状结构的场景,参见图2,该第二定位器件03的一个板面可以具有第二棋盘格图像M2。该第二棋盘格图像M2与任一第一棋盘格图像M1不同,第二标记点031为第二棋盘格图像M2中的角点。
由于定位设备04可能会将棋盘格图像中,位于棋盘格图像的边框中的顶点(即棋盘格图像中格子的顶点),识别为棋盘格图像的角点,这可能会导致定位设备04确定的刺激焦点的标定位置的准确性较低。
因此,在本申请实施例中,参见图4和图5,该棋盘格图像(即上文所述的第一棋盘格图像M1和第二棋盘格图像M2)的外围可以间隔设置有多个参考标记图形N,每个参考标记图形N为非矩形图形。由此即可避免定位设备04将位于棋盘格图像的边框中的顶点识别为棋盘格图像的角点的现象,从而可以确保后续确定的经颅磁刺激线圈02在线圈坐标系中的刺激位置的准确性。
在本申请实施例中,在确定出刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置后,定位设备04还可以在其显示屏中显示该标定位置。工作人员可以查看该标定位置,并基于标定位置移动经颅磁刺激线圈02的位置,以使经颅磁刺激线圈02的刺激焦点与目标物体A中的待刺激点重合,实现刺激焦点与该待刺激点的对准。
或者,如图3所示,该定位系统还可以包括:移动组件06。该移动组件06可以分别与定位设备04和经颅磁刺激线圈02连接。该定位设备04还可以用于基于经颅磁刺激线圈02的刺激焦点的标定位置驱动移动组件06移动,以使经颅磁刺激线圈02的刺激焦点与标定位置重合,实现该刺激焦点与该待刺激点的对准。
也即是,本申请实施例提供的定位系统,可以自动将经颅磁刺激线圈02的刺激焦点与标定位置对准,而无需人工手动对准,从而进一步提高了对准效率。并且,在对准的过程中,由于无需人工手动对准,因此可以避免出现人工误差,从而可以提高对准精度。
在本申请实施例中,参见图3,该移动组件06可以为机械臂。或者,该移动组件可以包括:滑轨和位于该滑轨上的滑块,该滑轨和滑块均可以与定位设备04连接,且该滑块可以与经颅磁刺激线圈02连接。定位设备041可以基于经颅磁刺激线圈02的标定位置,驱动滑轨移动,并驱动滑块在滑轨上移动,从而实现经颅磁刺激线圈02的刺激焦点与标定位置的重合。
可选的,该定位设备04以及摄像头05均可以集成在移动组件06上,由此进一步提高了该定位系统的集成度。
以图3所示的定位系统为例,对该定位系统的使用方法进行示例性说明。在使用之前,通过绑带(例如头带)将第一定位器件01固定在头部模型A上,将手机04设置在手机支架上,并使得第一定位器件01和第二定位器件03位于手机的摄像头05的视野内,且第一定位器件01和第二定位器件03中设置有标记点的一面朝向摄像头05。
工作人员触控手机04的拍摄控件,相应的,手机04可以响应于针对该拍摄控件的触控操作,对第一定位器件01和第二定位器件03进行拍摄得到拍摄图像。然后,手机04即可基于该拍摄图像中第一标记点011和第二标记点031的位置,预先存储的第一标记点011在第一定位坐标系中的位置,预先存储的第二标记点031在线圈坐标系中的位置,以及第一定位坐标系与图像坐标系之间的转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的转换关系,继而确定经颅磁刺激线圈02的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置(即待刺激点在线圈坐标系中的位置)。
之后,手机04即可基于该标定位置驱动机械臂06,以使机械臂06移动经颅磁刺激线圈02,从而使得经颅磁刺激线圈02的刺激焦点与头部模型A中的待刺激点重合。
上述实施例是以定位设备04在确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系后,基于该第四转换关系确定待刺激点在线圈坐标系中的标定位置为例进行的示例性说明。可以理解的是,定位设备04在确定该第四转换关系后,还可以基于该第四转换关系,将经颅磁刺激线圈02的刺激焦点在线圈坐标系中的初始位置转换至图像坐标系中,并基于刺激焦点在图像坐标系中的位置,在电子扫描图像中显示该刺激焦点。其中,该刺激焦点的初始位置可以是指:摄像头05拍摄第一定位器件01和第二定位器件03时,该刺激焦点在线圈坐标系中的位置。
由此,可以便于工作人员在电子扫描图像中查看当前经颅磁刺激线圈02的刺激焦点与目标物体A中待刺激点的相对位置。
综上所述,本申请实施例提供了一种经颅磁刺激线圈的定位系统,定位设备能够基于拍摄图像中第一标记点的位置,第二标记点的位置,第一标记点在第一定位坐标系中的位置,第二标记点在第二定位坐标中的位置,以及图像坐标系与第一定位坐标系之间的转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系。进而,该定位设备能够基于该第四转换关系,以及电子扫描图像中待刺激点的位置,自动确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。在此过程中,由于无需工作人员确定待刺激点在线圈坐标系中的标定位置,因此提高了标定位置的确定效率,从而可以提高该刺激焦点与待刺激点的对准效率,并可以降低对准操作的复杂度。此外,由于无需设置发射红外线以及接收红外线的设备,因此可以降低对准成本。
图6是本申请实施例提供的一种经颅磁刺激线圈的定位方法,该方法可以应用于上述实施例提供的定位设备中。参见图6,该方法可以包括:
步骤101、获取经颅磁刺激线圈的定位系统中的摄像头拍摄该定位系统中第一定位器件和第二定位器件得到的拍摄图像。
其中,第一定位器件的表面具有多个第一标记点,且第一定位器件用于设置在待刺激的目标物体上,第二定位器件的表面具有多个第二标记点。
经颅磁刺激线圈的定位系统中的摄像头能够对该定位系统中的第一定位器件和第二定位器件进行拍摄,以得到拍摄图像,并可以将该拍摄图像发送至该定位系统中的定位设备。相应的,该定位设备即可获取该拍摄图像。
步骤102、基于多个第一标记点在拍摄图像中的位置,以及多个第一标记点在第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,确定第一定位坐标系与摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系。
在本申请实施例中,摄像头还可以向定位设备发送摄像头的内置参数。定位设备在接收到拍摄图像以及该内置参数后,可以采用PnP算法,对多个第一标记点在拍摄图像中的位置,以及多个第一标记点在第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,以及该内置参数进行处理,从而得到第一定位坐标系与摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系。
步骤103、基于多个第二标记点在拍摄图像中的位置,以及多个第二标记点在第二定位器件所在的第二定位坐标系的位置,确定相机坐标系与经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系。
可选的,定位设备可以基于预先存储的第二定位坐标系与线圈坐标系之间的转换关系,以及预先存储的每个第二标记点在第二定位坐标系中的位置,确定每个第二标记点031在线圈坐标系中的位置。之后,定位设备可以基于多个第二标记点在拍摄图像中的位置,以及多个第二标记点在线圈坐标系中的位置,确定相机坐标系与线圈坐标系之间的第二转换关系。
或者,定位设备可以先基于多个第二标记点在第二定位坐标系中的位置,以及多个第二标记点在拍摄图像中的位置,确定相机坐标系与第二定位坐标系之间的转换关系。之后,定位设备可以基于该相机坐标系与第二定位坐标系之间的转换关系,以及预先存储的第二定位坐标系与线圈坐标系之间的转换关系,确定相机坐标系与线圈坐标系之间的转换关系。
步骤104、基于电子扫描图像所在的图像坐标系与第一定位坐标系之间的第三转换关系,第一转换关系,以及第二转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系。
其中,电子扫描图像为对目标物体进行扫描得到的图像。
步骤105、基于待刺激点在电子扫描图像中的位置,以及第四转换关系,确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。
例如,定位设备可以基于第四转换关系,将电子扫描图像中待刺激点的位置转换至线圈坐标系中,从而得到经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。
在本申请实施例中,该定位系统还可以包括移动组件,该移动组件可以分别与定位设备和经颅磁刺激线圈连接。基于此,定位设备在确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置后,还可以执行下述步骤106。
步骤106、基于该标定位置驱动移动组件,以使经颅磁刺激线圈的刺激焦点与该标定位置重合。
定位设备在确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点的标定位置后,可以基于该标定位置驱动移动组件。该移动组件即可带动经颅磁刺激线圈移动,从而使得经颅磁刺激线圈的刺激焦点与该标定位置重合,即实现该刺激焦点与目标物体中待刺激点的对准。
需要说明的是,本申请实施例提供的经颅磁刺激线圈的定位方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减。例如,步骤106可以根据情况删除,即工作人员可以根据该标定位置移动经颅磁刺激线圈,以使经颅磁刺激线圈的刺激焦点与目标物体中待刺激点重合。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本申请的保护范围之内,因此不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供了一种经颅磁刺激线圈的定位方法,定位设备能够基于拍摄图像中第一标记点的位置,第二标记点的位置,第一标记点在第一定位坐标系中的位置,第二标记点在第二定位坐标中的位置,以及图像坐标系与第一定位坐标系之间的转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系。进而,该定位设备能够基于该第四转换关系,以及电子扫描图像中待刺激点的位置,自动确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。在此过程中,由于无需工作人员确定待刺激点在线圈坐标系中的标定位置,因此提高了标定位置的确定效率,从而可以提高该刺激焦点与待刺激点的对准效率,并可以降低对准操作的复杂度。此外,由于无需设置发射红外线以及接收红外线的设备,因此可以降低对准成本。
图7是本申请实施例提供的一种经颅磁刺激线圈的定位装置的结构示意图,参见图7,该装置200包括:
获取模块201,用于获取经颅磁刺激线圈的定位系统中的摄像头拍摄定位系统中第一定位器件和第二定位器件得到的拍摄图像,其中第一定位器件的表面具有多个第一标记点,且第一定位器件用于设置在目标物体上,该目标物体包括待刺激点,第二定位器件的表面具有多个第二标记点。
第一确定模块202,用于基于多个第一标记点在拍摄图像中的位置,以及多个第一标记点在第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,确定第一定位坐标系与摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系。
第二确定模块203,用于基于多个第二标记点在拍摄图像中的位置,以及多个第二标记点在第二定位器件所在的第二定位坐标系中的位置,确定相机坐标系与经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系。
第三确定模块204,用于基于电子扫描图像所在的图像坐标系与第一定位坐标系之间的第三转换关系,第一转换关系以及第二转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系,其中,电子扫描图像为对目标物体进行扫描得到的图像。
第四确定模块205,用于基于待刺激点在电子扫描图像中的位置和第四转换关系,确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。
可选的,参见图8,该装置200还可以包括:
驱动模块206,用于基于标定位置驱动定位系统中的移动组件移动,以使经颅磁刺激线圈的刺激焦点与标定位置重合。
综上所述,本申请实施例提供了一种经颅磁刺激线圈的定位装置,该装置能够基于拍摄图像中第一标记点的位置,第二标记点的位置,第一标记点在第一定位坐标系中的位置,第二标记点在第二定位坐标中的位置,以及图像坐标系与第一定位坐标系之间的转换关系,确定图像坐标系与线圈坐标系之间的第四转换关系。进而,该定位设备能够基于该第四转换关系,以及电子扫描图像中待刺激点的位置,自动确定经颅磁刺激线圈的刺激焦点在线圈坐标系中的标定位置。在此过程中,由于无需工作人员确定待刺激点在线圈坐标系中的标定位置,因此提高了标定位置的确定效率,从而可以提高该刺激焦点与待刺激点的对准效率,并可以降低对准操作的复杂度。并且,由于无需设置发射红外线以及接收红外线的设备,因此可以降低对准成本。
本申请的实施例还提供了一种计算机设备(即上文所述的定位设备),该计算机设备包括:处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述各方法实施例提供的跳点搜索方法。
可选地,该计算机设备为终端。示例地,图9是本申请一个示例性实施例提供的终端的结构示意图。
通常,终端300包括有:处理器301和存储器302。
处理器301可以包括一个或多个处理核心,比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器,主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器,也称CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器);协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中,处理器301可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器),GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中,处理器301还可以包括AI(Artificial Intelligence,人工智能)处理器,该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器,以及非易失性存储器,比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中,存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令,该至少一个指令用于被处理器301所执行以实现本申请中方法实施例提供的跳点搜索方法。
在一些实施例中,终端300还可选包括有:外围设备接口303和至少一个外围设备。处理器301、存储器302和外围设备接口303之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口303相连。具体地,外围设备包括:射频电路304、显示屏305、摄像头组件306、音频电路307、定位组件308和电源309中的至少一种。
外围设备接口303可被用于将I/O(Input/Output,输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器301和存储器302。在一些实施例中,处理器301、存储器302和外围设备接口303被集成在同一芯片或电路板上;在一些其他实施例中,处理器301、存储器302和外围设备接口303中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现,本申请实施例对此不加以限定。
射频电路304用于接收和发射RF(Radio Frequency,射频)信号,也称电磁信号。射频电路304通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路304将电信号转换为电磁信号进行发送,或者,将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地,射频电路304包括:天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路304可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于:万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity,无线保真)网络。在一些实施例中,射频电路304还可以包括NFC(Near Field Communication,近距离无线通信)有关的电路,本申请对此不加以限定。
显示屏305用于显示UI(User Interface,横版关卡界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏305是触摸显示屏时,显示屏305还具有采集在显示屏305的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器301进行处理。此时,显示屏305还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘,也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中,显示屏305可以为一个,设置终端300的前面板;在另一些实施例中,显示屏305可以为至少两个,分别设置在终端300的不同表面或呈折叠设计;在再一些实施例中,显示屏305可以是柔性显示屏,设置在终端300的弯曲表面上或折叠面上。甚至,显示屏305还可以设置成非矩形的不规则图形,也即异形屏。显示屏305可以采用LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。
摄像头组件306用于采集图像或视频。可选地,摄像头组件306包括前置摄像头和后置摄像头。通常,前置摄像头设置在终端300的前面板,后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中,后置摄像头为至少两个,分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种,以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality,虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中,摄像头组件306还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯,也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合,可以用于不同色温下的光线补偿。
音频电路307可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波,并将声波转换为电信号输入至处理器301进行处理,或者输入至射频电路304以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的,麦克风可以为多个,分别设置在终端300的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器301或射频电路304的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器,也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时,不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波,也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中,音频电路307还可以包括耳机插孔。
定位组件308用于定位终端300的当前地理位置,以实现导航或LBS(LocationBased Service,基于位置的服务)。定位组件308可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)、中国的北斗系统或俄罗斯的伽利略系统的定位组件。
电源309用于为终端300中的各个组件进行供电。电源309可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源309包括可充电电池时,该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池,无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
在一些实施例中,终端300还包括有一个或多个传感器310。该一个或多个传感器310包括但不限于:加速度传感器311、陀螺仪传感器312、压力传感器313、指纹传感器314、光学传感器315以及接近传感器316。
加速度传感器311可以检测以终端300建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如,加速度传感器311可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器301可以根据加速度传感器311采集的重力加速度信号,控制触摸显示屏305以横向视图或纵向视图进行横版关卡界面的显示。加速度传感器311还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。
陀螺仪传感器312可以检测终端300的机体方向及转动角度,陀螺仪传感器312可以与加速度传感器311协同采集用户对终端300的3D动作。处理器301根据陀螺仪传感器312采集的数据,可以实现如下功能:动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。
压力传感器313可以设置在终端300的侧边框和/或触摸显示屏305的下层。当压力传感器313设置在终端300的侧边框时,可以检测用户对终端300的握持信号,由处理器301根据压力传感器313采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器313设置在触摸显示屏305的下层时,由处理器301根据用户对触摸显示屏305的压力操作,实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。
指纹传感器314用于采集用户的指纹,由处理器301根据指纹传感器314采集到的指纹识别用户的身份,或者,由指纹传感器314根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时,由处理器301授权该用户执行相关的敏感操作,该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器314可以被设置终端300的正面、背面或侧面。当终端300上设置有物理按键或厂商Logo时,指纹传感器314可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。
光学传感器315用于采集环境光强度。在一个实施例中,处理器301可以根据光学传感器315采集的环境光强度,控制触摸显示屏305的显示亮度。具体地,当环境光强度较高时,调高触摸显示屏305的显示亮度;当环境光强度较低时,调低触摸显示屏305的显示亮度。在另一个实施例中,处理器301还可以根据光学传感器315采集的环境光强度,动态调整摄像头组件306的拍摄参数。
接近传感器316,也称距离传感器,通常设置在终端300的前面板。接近传感器316用于采集用户与终端300的正面之间的距离。在一个实施例中,当接近传感器316检测到用户与终端300的正面之间的距离逐渐变小时,由处理器301控制触摸显示屏305从亮屏状态切换为息屏状态;当接近传感器316检测到用户与终端300的正面之间的距离逐渐变大时,由处理器301控制触摸显示屏305从息屏状态切换为亮屏状态。
本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构并不构成对终端300的限定,可以包括比图示更多或更少的组件,或者组合某些组件,或者采用不同的组件布置。
本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码,当该程序代码由计算机设备的处理器加载并执行时,实现上述各方法实施例提供的经颅磁刺激线圈的定位方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各方法实施例提供的经颅磁刺激线圈的定位方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的可读存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
应当理解的是,在本文中提及的“和/或”,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
并且,本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分,应理解,“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系,也不对数量和执行顺序进行限定。例如,在不脱离各种所述示例的范围的情况下,第一标记点可以被称为第二标记点,并且类似地,第二标记点可以被称为第一标记点。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同切换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种经颅磁刺激线圈的定位系统,其特征在于,所述定位系统包括:第一定位器件,经颅磁刺激线圈,与所述经颅磁刺激线圈连接的第二定位器件,定位设备以及摄像头;
所述第一定位器件的表面具有多个第一标记点,且所述第一定位器件用于设置在目标物体上,所述目标物体中包括待刺激点;所述第二定位器件的表面具有多个第二标记点;所述定位设备用于:
获取所述摄像头拍摄所述第一定位器件和所述第二定位器件得到的拍摄图像;
基于所述多个第一标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第一标记点在所述第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,确定所述第一定位坐标系与所述摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系;
基于所述多个第二标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第二标记点在所述第二定位器件所在的第二定位坐标系中的位置,确定所述相机坐标系与所述经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系;
基于电子扫描图像所在的图像坐标系与所述第一定位坐标系之间的第三转换关系,所述第一转换关系以及所述第二转换关系,确定所述图像坐标系与所述线圈坐标系之间的第四转换关系,其中,所述电子扫描图像为对所述目标物体进行扫描得到的图像;
基于所述待刺激点在所述电子扫描图像中的位置和所述第四转换关系,确定所述经颅磁刺激线圈的刺激焦点在所述线圈坐标系中的标定位置。
2.根据权利要求1所述的定位系统,其特征在于,
所述第一定位器件为多面体,所述多面体具有至少两个目标面,所述目标面均具有至少三个不共线的所述第一标记点;
所述第二定位器件为板状结构,所述第二定位器的一个板面具有至少三个不共线的所述第二标记点。
3.根据权利要求2所述的定位系统,其特征在于,
所述多面体的目标面均具有第一棋盘格图像,且各个所述目标面的第一棋盘格图像互不相同,所述第一标记点为所述第一棋盘格图像中的角点;
所述第二定位器件的一个板面具有第二棋盘格图像,所述第二棋盘格图像与任一所述第一棋盘格图像不同,所述第二标记点为所述第二棋盘格图像中的角点。
4.根据权利要求1所述的定位系统,其特征在于,所述系统还包括:移动组件;
所述移动组件分别与所述经颅磁刺激线圈和所述定位设备连接;
所述定位设备,还用于基于所述标定位置驱动所述移动组件移动,以使所述经颅磁刺激线圈的刺激焦点与所述标定位置重合。
5.根据权利要求1至4任一所述的定位系统,其特征在于,所述电子扫描图像为对所述目标物体和所述第一定位器件进行扫描得到的图像;所述定位设备还用于:
基于所述电子扫描图像中所述多个第一标记点的位置,以及所述多个第一标记点在所述第一定位坐标系中的位置,确定所述第三转换关系。
6.根据权利要求1至4任一所述的定位系统,其特征在于,所述定位设备为移动终端,所述摄像头为所述移动终端中的摄像头。
7.一种经颅磁刺激线圈的定位方法,其特征在于,所述方法包括:
获取经颅磁刺激线圈的定位系统中的摄像头拍摄所述定位系统中第一定位器件和第二定位器件得到的拍摄图像,其中所述第一定位器件的表面具有多个第一标记点,且所述第一定位器件用于设置在目标物体上,所述目标物体包括待刺激点,所述第二定位器件的表面具有多个第二标记点;
基于所述多个第一标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第一标记点在所述第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,确定所述第一定位坐标系与所述摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系;
基于所述多个第二标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第二标记点在所述第二定位器件所在的第二定位坐标系中的位置,确定所述相机坐标系与所述经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系;
基于电子扫描图像所在的图像坐标系与所述第一定位坐标系之间的第三转换关系,所述第一转换关系以及所述第二转换关系,确定所述图像坐标系与所述线圈坐标系之间的第四转换关系,其中,所述电子扫描图像为对所述目标物体进行扫描得到的图像;
基于所述待刺激点在所述电子扫描图像中的位置和所述第四转换关系,确定所述经颅磁刺激线圈的刺激焦点在所述线圈坐标系中的标定位置。
8.一种经颅磁刺激线圈的定位装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取经颅磁刺激线圈的定位系统中的摄像头拍摄所述定位系统中第一定位器件和第二定位器件得到的拍摄图像,其中所述第一定位器件的表面具有多个第一标记点,且所述第一定位器件用于设置在目标物体上,所述目标物体包括待刺激点,所述第二定位器件的表面具有多个第二标记点;
第一确定模块,用于基于所述多个第一标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第一标记点在所述第一定位器件所在的第一定位坐标系中的位置,确定所述第一定位坐标系与所述摄像头所在的相机坐标系之间的第一转换关系;
第二确定模块,用于基于所述多个第二标记点在所述拍摄图像中的位置,以及所述多个第二标记点在所述第二定位器件所在的第二定位坐标系中的位置,确定所述相机坐标系与所述经颅磁刺激线圈所在的线圈坐标系之间的第二转换关系;
第三确定模块,用于基于电子扫描图像所在的图像坐标系与所述第一定位坐标系之间的第三转换关系,所述第一转换关系以及所述第二转换关系,确定所述图像坐标系与所述线圈坐标系之间的第四转换关系,其中,所述电子扫描图像为对所述目标物体进行扫描得到的图像;
第四确定模块,用于基于所述待刺激点在所述电子扫描图像中的位置和所述第四转换关系,确定所述经颅磁刺激线圈的刺激焦点在所述线圈坐标系中的标定位置。
9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求7所述的经颅磁刺激线圈的定位方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求7所述的经颅磁刺激线圈的定位方法。
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CN (1) | CN113763460A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114176776A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-15 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种用于同步双线圈磁刺激的神经导航定位系统 |
CN114224486A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-25 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种用于声场和磁场正交定位的神经导航定位系统 |
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2021
- 2021-05-25 CN CN202110571913.9A patent/CN113763460A/zh active Pending
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CN114176776A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-15 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种用于同步双线圈磁刺激的神经导航定位系统 |
CN114224486A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-25 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种用于声场和磁场正交定位的神经导航定位系统 |
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