CN113855238B - 二维影像图的配准方法、装置、介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种二维影像图的配准方法、装置、介质及电子设备。二维影像图的配准方法包括：通过C型臂采集患者病灶区，得到包括病灶定位点的病灶区二维影像；根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置；通过所述导航系统获取患者追踪器和所述C型臂追踪器的位置，并确定所述患者追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第二转换关系；根据所述第一病灶定位点位置、所述第二转换关系，得到所述病灶定位点在所述患者追踪器坐标系下的第二病灶定位点位置。

Description

二维影像图的配准方法、装置、介质及电子设备

技术领域

本公开涉及医疗设备技术领域，具体地，涉及一种二维影像图的配准方法、装置、介质及电子设备。

背景技术

手术导航系统越来越多地应用在骨科手术中，其可以将患者的影像数据与患者生理解剖结构准确关联，辅助术者执行手术规划，并引导术者操作手术器械。手术导航系统使得骨科手术更加精准、迅速和安全。

而骨科导航手术中，影像用于术区的定位、术中的规划。术中影像分为三维影像和二维影像，其中二维影像存在成本低、操作方便的优点。且广泛应用于例如脊柱和创伤手术中。

在导航手术中，需要预先确定二维影像和病患部位的空间位置关系。相关技术中，需要在术中使用多层标尺板的方式实现二维影像的配准。

在术中对病患部位进行多种维度的拍摄扫描时，一方面需要根据对病患部位的拍摄角度实时变更标尺的位置，操作繁琐，另一方面标尺会在二维影像中成像，从而影响术区的成像效果。因此，减少术中三维影像的拍摄，尽量利用二维影像实现图像配准成为一种亟待解决的问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种二维影像图的配准方法、装置、介质及电子设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种二维影像图的配准方法，应用于图像配准系统，图像配准系统包括C型臂和导航系统，C型臂的影像接收端固定有C型臂追踪器，方法包括：

通过C型臂采集患者病灶区，得到包括病灶定位点的病灶区二维影像；

根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置；

通过所述导航系统获取患者追踪器和所述C型臂追踪器的位置，并确定所述患者追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第二转换关系；

根据所述第一病灶定位点位置、所述第二转换关系，得到所述病灶定位点在所述患者追踪器坐标系下的第二病灶定位点位置。

可选地，图像配准系统还包括配准模体，配准模体上安装有模体追踪器，且配准模体上包括用于定位的多个标定物；

通过如下方式确定第一转换关系：

获取配准模体上多个标定物的第一空间位置，并通过C型臂采集得到配准模体的二维影像；

通过导航系统获取模体追踪器和C型臂追踪器的位置，并确定模体追踪器系和C型臂追踪器系之间的第三转换关系；

根据每个标定物在二维影像上的图像、第三转换关系以及每个标定物的第一空间位置，得到第一转换关系。

可选地，根据每个标定物在二维影像上的图像、第三转换关系以及每个标定物的第一空间位置，得到第一转换关系，包括：

根据每个标定物的第一空间位置和第三转换关系，得到每个标定物在C型臂追踪器系下的第二空间位置；

针对每个标定物，根据该标定物在二维影像上的图像和该标定物在C型臂追踪器系下的第二空间位置，得到第一转换关系。

可选地，第一转换关系与C型臂采集影像时转动的角度对应关联；

根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器系和所述二维影像系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置，包括：

根据C型臂采集患者病灶区影像时转动的角度，得到与角度对应的第一转换关系；

根据与角度对应的第一转换关系，将图像位置转换到所述C型臂追踪器系下，得到第一病灶定位点位置。

可选地，标定物的数量大于等于8个。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种二维影像图的配准装置，应用于图像配准系统，图像配准系统包括C型臂和导航系统，C型臂的影像接收端固定有C型臂追踪器，装置包括：

获取模块，用于通过C型臂采集患者病灶区，得到所述病灶区包括病灶定位点的二维影像；

确定模块，用于

根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置，并

通过所述导航系统获取患者追踪器和所述C型臂追踪器的位置，并确定所述患者追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第二转换关系；

配准模块，用于根据所述第一病灶定位点位置、所述第二转换关系，得到所述病灶定位点在所述患者追踪器坐标系下的第二病灶定位点位置。

可选地，图像配准系统还包括配准模体，配准模体上安装有模体追踪器，且配准模体上包括用于定位的多个标定物；

确定模块还用于通过如下方式确定第一转换关系：

获取配准模体上多个标定物的第一空间位置，并通过C型臂采集得到配准模体的二维影像；

通过导航系统获取模体追踪器和C型臂追踪器的位置，确定模体追踪器系和C型臂追踪器系之间的第三转换关系；

根据每个标定物在二维影像上的图像、第三转换关系以及每个标定物的第一空间位置，得到第一转换关系。

可选地，确定模块采用如下方式得到第一转换关系：

根据每个标定物的第一空间位置和第三转换关系，得到每个标定物在C型臂追踪器系下的第二空间位置；

针对每个标定物，根据该标定物在二维影像上的图像和该标定物在C型臂追踪器系下的第二空间位置，得到第一转换关系。

可选地，第一转换关系与C型臂采集影像时转动的角度对应关联；

配准模块采用如下方式根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器系和所述二维影像系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置：

根据C型臂采集患者病灶区影像时转动的角度，得到与角度对应的C型臂的第一转换关系；

根据与角度对应的第一转换关系，将图像位置转换到C型臂追踪器系下，得到所述第一病灶定位点位置。

可选地，标定物的数量大于等于8个。

通过上述技术方案，基于包括C型臂、导航系统和配准模体的图像配准系统，在术前预先确定得到第一转换关系，使得在术中无需再次确定C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，进而根据患者病灶区的二维影像，在得到患者病灶点在二维影像中的图像位置后，可根据C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，直接将患者病灶点在二维影像中的图像位置转换到患者追踪器坐标系下，得到患者病灶点在患者追踪器坐标系下的位置，降低执行图像配准的操作复杂度，提高图像配准的可操作性，提升图像配准的易用性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的一种实施方式的二维影像图配准装置的立体图。

图2是本公开的一种实施方式的配准模体与固定座的连接关系的立体图。

图3是本公开的一种实施方式的配准模体的立体图。

图4是根据一示例性实施例示出的确定C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的转换关系的方法流程图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种二维影像图的配准方法的流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种二维影像图的配准装置的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

附图标记说明

1、配准模体；2、固定座；3、C型臂；4、第一追踪器；5、连接头；6、连接杆；8、固定孔；9、金属珠；10、第二追踪器；11、底座。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

针对骨科导航手术中，目前在术中主要采用多层标尺的方式确定成像设备追踪器坐标系和二维影像坐标系之间的转换关系，实现二维影像的配准。但是，通过标尺的方式，在术中对病患部位进行多种维度的拍摄扫描时，一方面需要根据对病患部位的拍摄角度实时变更标尺的位置，操作繁琐，另一方面标尺会在二维影像中成像而影响术区的成像效果。

故，本公开中，基于包括C型臂、导航系统和配准模体的图像配准系统，在术前预先确定得到固定于C型臂的影像接收端的C型臂追踪器坐标系和二维影像坐标系之间的转换关系，使得在术中无需再次确定C型臂追踪器坐标系和二维影像坐标系之间的转换关系，进而根据患者病灶区的二维影像，在得到患者病灶点在二维影像中的图像位置后，可根据C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，直接将患者病灶点在二维影像中的图像位置转换到患者追踪器坐标系下，得到患者病灶点在患者追踪器坐标系下的位置，降低执行图像配准的操作复杂度，提高图像配准的可操作性，提升图像配准的易用性。

如图1-图3所示，本公开的一方面提供一种二维影像图配准装置，包括第一追踪器4、配准模体1、C型臂3、第二追踪器10和底座11。

具体地，本实施方式中，第一追踪器4位于配准模体1的上方，第一追踪器4与接收端通过插销可拆卸连接，当停止使用时，可将第一追踪器4取下。其中，C型臂3为现有技术，对本领域是已知的，另外C型臂3还可以进行转动，能够调节C型臂3的转动角度，C型臂3连接在底座11上，配准模体1位于C型臂3两端之间的中部，C型臂3具有接收端，第一追踪器4可拆卸地连接在接收端上。

配准模体1上连接有用于定位的多个金属珠9，多个金属珠9间隔分布在配准模体1的外表面，第一追踪器4位于配准模体1的一侧。第二追踪器10连接在配准模体1上。

其中，第一追踪器4和第二追踪器10用于被追踪定位，第一追踪器4和第二追踪器10的位置关系用于转换为对多个金属珠9的坐标进行转换，从而实现配准。需要说明的是，第一追踪器4和第二追踪器10为现有技术，对本领域技术人员来说为已知的，在此不再过多赘述其结构和原理。

上述技术方案中，配准模体1上设置多个金属珠9，且多个金属珠9的间隔分布，能够实现多个点坐标的获取，通过多个点坐标能够实现术前预定位，实现二维影像的配准。通过第一追踪器4和第二追踪器10的距离，能够转换金属珠9的位置，在术中对骨骼的位置拍摄后，能够直接进行数据转换实现配准。本二维影像图配准装置颠覆的采用术前预定位的方式，在术中不需要采用标尺板再进行测量，只需直接数据转换即可配准，非常方便，避免出现标尺板影响二维影像成像的问题。

可选地，本公开的一种实施方式中，金属珠9至少为8个，多个金属珠9绕配准模体1的轴线呈环形分布。

其中，本实施方式中，金属珠9环绕配准模体1的轴线分布，并且金属珠9均匀间隔设置。需要说明的是，在拍摄二维影像时，会围绕配准模体1的轴线从不同角度拍摄配准模体1，从而使得拍摄的二维影像上的多个金属珠9的位置不重叠，从而能够从多个点实现预定位，能够与拍摄的骨骼的各个位置对应，能够提高配准的准确性。具体地，本实施方式中，金属珠9为8个，当然针对骨骼形状复杂的位置，可以设置更多的金属珠9，进行预定位，提高配准的准确性。

具体地，本实施方式中，8个金属珠9绕配准模块环绕呈两圈，一圈为4个金属珠9。

可选地，本公开的另一些实施方式中，金属珠9为12个，12个金属珠9也可以直接均匀间隔分布在配准模体1的外侧壁上，只需能够在拍摄二维影像时不重叠即可，能够实现多点预定位即可。

可选地，本公开的一种实施方式中，相邻两个金属珠9之间的间距大于80mm。能够使得金属珠9更好的分布在配准模体1的侧壁上。具体地，本实施方式中，相邻两个金属珠9之间的间距为100mm。

可选地，本公开的一种实施方式中，每个金属珠9的直径为2mm-5mm。从而利于金属珠9的分布，同时能够精确到点，能够减小预定位误差。具体地，本实施方式中，每个金属珠9的直径为2mm。优选地，本实施方式中，金属珠9为钢珠。当然，在另一些实施方式中，金属珠9也可为铁珠。

可选地，本公开的一种实施方式中，配准模体1上开设有用于安装金属珠9的多个固定孔8，多个固定孔8与多个金属珠9一一对应，每个金属珠9安装在对应的固定孔8中。

其中，本实施方式中，固定孔8绕配准模体1的轴线环绕分布，一个金属珠9放入到一个固定孔8中。具体地，一个金属珠9粘接在一个固定孔8内。通过固定孔8方便将金属珠9连接在配准模体1上。

当然，在另一些实施方式中，固定孔8的孔口安装有固定帽，当金属珠9放入到对应固定孔8中时，将固定帽套在金属珠9上，固定帽与固定孔8的孔口连接，从而通过固定帽将金属珠9固定。

可选地，本公开的一种实施方式中，配准模体1为圆柱形或长方形，第二追踪器10位于配准模体1的一端的端面并与配准模体1的轴心连接。

其中，本实施方式中，第二追踪器10位于配准模体1的轴心，能够很好的追踪到配准模体1的中心位置，提高准确性。具体地，本实施方式中，配准模体1为圆柱形，多个金属珠9位于圆柱形的外圆壁上，从而方便绕配准模体1的轴线对金属珠9进行拍摄。优先地，第一追踪器4同样绕配准模体1的轴线环形分布，从而利于确定第一追踪器4和第二追踪器10的位置关系，利于对转换金属珠9的位置关系。

可选地，本公开的一种实施方式中，配准模体1为中空，能够减小配准模体1的制造成本。

可选地，本公开的另一些实施方式中，配准模体1的形状还可为其他不规则形状，同样可以拍摄二维影像确定多个金属珠9的预定位，同样可以根据第一追踪器4和第二追踪器10的位置关系，在术中对骨骼的位置拍摄后，直接进行数据转换实现配准。

可选地，本公开的一种实施方式中，二维影像图配准装置还包括固定座2，配准模体1位于固定座2的一侧，配准模体1与固定座2可拆卸连接。

其中，本实施方式中，固定座2能够固定配准模体1，利于稳定配准模体1的位置，使得对配准模体1进行拍摄和追踪时，配准模体1保持不动，提高准确性。固定座2用于放置在地面上或者手术台上，能够支撑固定配准模体1。

可选地，本公开的一种实施方式中，配准模体1靠近固定座2的一端上形成有连接头5，固定座2的一侧壁上形成有连接杆6，连接头5与连接杆6通过螺钉连接。

其中，本实施方式中，配准模体1水平设置，第二追踪器10位于配准模体1远离固定座2的一端，利于第二追踪器10被追踪，同时利于配准模体1与固定座2的连接。具体地，本实施方式中，连接头5朝向固定座2的一端设有卡槽，连接杆6远离配准模体1的一端用于卡槽中，连接头5上设有与卡槽连通的光孔，连接杆6卡人卡槽的一端设有螺纹孔，通过螺钉穿过光孔与螺纹孔连接，使得连接杆6与连接头5连接，操作非常方便。

可选地，本公开的另一些实施方式中，配准模体1与固定座2采用凸轮把手连接，可以实现快速安装。凸轮把手位于配准模体1和固定座2之间。

其中，本实施方式中，C型臂3竖直设置，C型臂3的中部与底座11的顶端连接，底座11的底端用于安装在地面上。配准模体1位于C型臂3内，并水平设置。将第一追踪器4的连接在C型臂3的接收端上，能够将第一追踪器4的位置固定，然后方便确定第一追踪器4和第二追踪器10的位置，从而利于进行位置变化，实现术中配准。

本公开另一方面还提供一种二维影像图配准系统，包括导航系统和如上述的二维影像图配准装置，导航系统用于识别第一追踪器4和第二追踪器10。通过导航系统能够识别第一追踪器4和第二追踪器10，从而能够确定第一追踪器4和第二追踪器10的位置。

在本实施方式中，在术前将配准模体1放入到C型臂3中，对配准模体1进行环绕拍摄二维影像，得到多个金属珠9的位置坐标点。然后通过导航系统确定第一追踪器4和第二追踪器10之间的位置关系，通过第一追踪器4和第二追踪器10能够将多个金属珠9的位置坐标点转换为以C型臂3为基准的坐标点，确定得到转换关系，然后在术中对患者骨骼进行拍摄和追踪，再根据得到的转换关系，即可实现术中对骨骼的拍摄的二维影像的配准，进行手术。

图4是根据一示例性实施例示出的确定C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的转换关系的方法流程图，如图4所示，确定C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的转换关系的方法包括以下步骤。

在步骤S41中，获取配准模体上多个标定物的第一空间位置坐标，并通过C型臂采集得到配准模体的二维影像。

本公开中，图像配准系统包括C型臂、导航系统和配准模体，配准模体上安装有模体追踪器，且配准模体上包括用于定位的多个标定物。

其中，配准模体例如可以是图1所示的配准模体1，标定物可以是图1所示的金属珠9，模体追踪器可以是图1所示的第一追踪器4，模体追踪器可以是图1所示的第二追踪器10。

由于多个标定物已经与模体跟踪器和标定物的基座固定连接，故，可通过三坐标测量仪测量得到标定物在模体跟踪器坐标系下的第一空间位置坐标，将每个标定物记为M，得到模体跟踪器坐标系下M的齐次坐标为(X，Y，Z，1)。

在步骤S42中，通过导航系统获取模体追踪器和C型臂追踪器的位置，并确定模体追踪器坐标系和C型臂追踪器坐标系之间的第三转换关系。

本公开中的导航系统能够追踪模体追踪器和C型臂追踪器的位置，并根据导航系统追踪到的模体追踪器和C型臂追踪器的位置，确定得到模体追踪器坐标系和C型臂追踪器坐标系之间的第三转换关系，例如记为H_mM。

在步骤S43中，根据每个标定物在二维影像上的图像坐标、第三转换关系以及每个标定物的第一空间位置坐标，得到第一转换关系。

其中，例如可通过如下方式确定第一转换关系：

在得到模体追踪器坐标系和C型臂追踪器坐标系之间的转换矩阵H_mM后，可根据模体跟踪器坐标系下每个标定物M的坐标(X，Y，Z，1)，确定得到每个标定物M转换至C型臂追踪器坐标系下的位置，例如记标定物M转换至C型臂追踪器坐标系下的位置为m，m的第二空间位置坐标例如记为(x，y，z，1)。

针对每个标定物M，根据该标定物M在二维影像上的位置w，例如记w的坐标为(u，v，1)，和该标定物在C型臂追踪器坐标系下的位置m，坐标为(x，y，z，1)，根据C型臂成像原理，可计算得到将C型臂追踪器坐标系转换到二维影像坐标系的第一转换关系。

标定物在C型臂追踪器坐标系下的位置m经过第一转换关系(包括外参矩阵和内参函数)转换到二维影像坐标系中，得到w的位置(u，v，1)。可以表示为：

w＝f(H_pm)，其中，H_p为外参矩阵，f为内参函数。

此外，通过C型臂采集影像的过程中，可能会出现C型臂处于不同的角度所对应的第一转换关系不同的情况，由此本公开中，可对C型臂处于不同的转动角度下，分别确定第一转换关系，并将确定得到的第一转换关系与C型臂所处的角度对应关联。并对于没有标定的C型臂的转动角度，采用插值的方式得到对应角度的第一转换关系。

并且，由于求解C型臂的外参矩阵和内参函数的参数众多，故所需要的的标定物至少为8个。

由此，基于包括C型臂、导航系统和配准模体的图像配准系统，在术前预先确定得到第一转换关系，使得在术中无需再次确定C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，进而根据患者病灶区的二维影像，在得到患者病灶点在二维影像中的图像位置后，可根据C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，直接将患者病灶点在二维影像中的图像位置转换到患者追踪器坐标系下，得到患者病灶点在患者追踪器坐标系下的位置，降低执行图像配准的操作复杂度，提高图像配准的可操作性，提升图像配准的易用性。

本公开以下对实际应用中应用本公开的二维影像图的配准方法进行进一步说明。

图5是根据一示例性实施例示出的一种二维影像图的配准方法的流程图，如图5所示，二维影像图的配准方法包括以下步骤。

在步骤S51中，通过C型臂采集患者病灶区，得到包括病灶定位点的病灶区二维影像。

在步骤S52中，根据二维影像中病灶定位点的图像位置，以及C型臂追踪器坐标系和二维影像坐标系之间的第一转换关系，得到病灶定位点在C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置。

在步骤S53中，通过导航系统获取患者追踪器和C型臂追踪器的位置，并确定患者追踪器坐标系和C型臂追踪器坐标系之间的第二转换关系。

本公开中的导航系统能够追踪患者追踪器和C型臂追踪器的位置，并根据导航系统追踪到的患者追踪器和C型臂追踪器的位置，计算得到患者追踪器坐标系和C型臂追踪器坐标系之间的第二转换关系，例如记为H’_mM。

在步骤S54中，根据所述第一病灶定位点位置、所述第二转换关系，得到所述病灶定位点在所述患者追踪器坐标系下的第二病灶定位点位置。

由于在图4所示的方法中已经确定得到第一转换关系即外参矩阵H_p和内参函数f，故本公开中，只需预先确定第一转换关系，根据第一转换关系便能够计算得到患者病灶点在患者追踪器坐标系下的位置M₁(第二病灶定位点位置)。

即根据存在如下的转换关系：

w_1＝f(H_p m₁)，m₁＝H’_mM M₁，故，根据二维影像中病灶定位点的图像位置w₁，和预先确定的第一转换关系，可得到第一病灶定位点位置(病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的位置)m₁，根据第一病灶定位点位置m₁(病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的位置)，以及第二转换关系H’_mM，可得到病灶定位点在所述患者追踪器坐标系下的第二病灶定位点位置M₁。

其中，m₁为病灶点在C型臂追踪器坐标系下的位置，w₁为病灶点转换到二维影像上的对应位置。

通过上述技术方案，由于在术前预先确定得到C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，使得在术中无需再次确定C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，进而在得到患者病灶点在二维影像中的图像位置后，可根据C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，直接将患者病灶点在二维影像中的图像位置转换到患者追踪器坐标系下，得到患者病灶点在患者追踪器坐标系下的位置，降低执行图像配准的操作复杂度，提高图像配准的可操作性，提升图像配准的易用性。

图6是根据一示例性实施例示出的一种二维影像图的配准装置600的框图。参照图6，应用于图像配准系统，所述图像配准系统包括C型臂和导航系统，所述C型臂的影像接收端固定有C型臂追踪器，所述装置包括：

获取模块601，用于通过C型臂采集患者病灶区，得到所述病灶区包括病灶定位点的二维影像；

确定模块602，用于根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置，并

通过所述导航系统获取患者追踪器和所述C型臂追踪器的位置，并确定所述患者追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第二转换关系；

配准模块603，用于根据所述第一病灶定位点位置、所述第二转换关系，得到所述病灶定位点在所述患者追踪器坐标系下的第二病灶定位点位置。

可选地，所述图像配准系统还包括配准模体，所述配准模体上安装有模体追踪器，且所述配准模体上包括用于定位的多个标定物；

所述确定模块602还用于通过如下方式确定所述第一转换关系：

获取所述配准模体上多个标定物的第一空间位置，并通过所述C型臂采集得到所述配准模体的二维影像；

通过所述导航系统获取模体追踪器和所述C型臂追踪器的位置，确定模体追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第三转换关系；

根据每个所述标定物在二维影像上的图像坐标、所述第三转换关系以及每个所述标定物的第一空间位置，得到所述第一转换关系。

可选地，所述确定模块602采用如下方式得到所述第一转换关系：

根据每个所述标定物的第一空间位置和所述第三转换关系，得到每个所述标定物在所述C型臂追踪器坐标系下的第二空间位置；

针对每个所述标定物，根据该标定物在二维影像上的图像坐标和该标定物在所述C型臂追踪器坐标系下的第二空间位置，得到所述第一转换关系。

可选地，所述第一转换关系与所述C型臂采集影像时转动的角度对应关联；

所述配准模块603采用如下方式根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器系和所述二维影像系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置：

根据所述C型臂采集患者病灶区影像时转动的角度，得到与所述角度对应的第一转换关系；

根据与所述角度对应的第一转换关系，将所述图像位置转换到C型臂追踪器系下，得到所述第一病灶定位点位置。

可选地，所述标定物的数量大于等于8个。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图7所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。

其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的二维影像图的配准方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。

在一示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的二维影像图的配准方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的二维影像图的配准方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的二维影像图的配准方法。

在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的二维影像图的配准方法的代码部分。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种二维影像图的配准方法，应用于图像配准系统，所述图像配准系统包括C型臂导航系统，所述C型臂的影像接收端固定有C型臂追踪器，其特征在于，所述方法包括：

通过C型臂采集患者病灶区，得到包括病灶定位点的病灶区二维影像；

根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置；

通过所述导航系统获取患者追踪器和所述C型臂追踪器的位置，并确定所述患者追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第二转换关系；

根据所述第一病灶定位点位置、所述第二转换关系，得到所述病灶定位点在所述患者追踪器坐标系下的第二病灶定位点位置；

所述图像配准系统还包括配准模体，所述配准模体上安装有模体追踪器，且所述配准模体上包括用于定位的多个标定物；

通过如下方式确定所述第一转换关系：

获取所述配准模体上多个标定物的第一空间位置，并通过所述C型臂采集得到所述配准模体的二维影像；

通过所述导航系统获取所述模体追踪器和所述C型臂追踪器的位置，并确定所述模体追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第三转换关系；

根据每个所述标定物在二维影像上的图像坐标、所述第三转换关系以及每个所述标定物的第一空间位置，得到所述第一转换关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述标定物在二维影像上的图像坐标、所述第三转换关系以及每个所述标定物的第一空间位置，得到所述第一转换关系，包括：

根据每个所述标定物的第一空间位置和所述第三转换关系，得到每个所述标定物在所述C型臂追踪器坐标系下的第二空间位置；

针对每个所述标定物，根据该标定物在二维影像上的图像坐标和该标定物在所述C型臂追踪器坐标系下的第二空间位置，得到所述第一转换关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一转换关系与所述C型臂采集影像时转动的角度对应关联；

所述根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置，包括：

根据所述C型臂采集所述患者病灶区的影像时转动的角度，得到与所述角度对应的第一转换关系；

根据与所述角度对应的第一转换关系，将所述图像位置转换到所述C型臂追踪器坐标系下，得到所述第一病灶定位点位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定物的数量大于等于8个。

5.一种二维影像图的配准装置，应用于图像配准系统，所述图像配准系统包括C型臂和导航系统，所述C型臂的影像接收端固定有C型臂追踪器，所述装置包括：

获取模块，用于通过C型臂采集患者病灶区，得到所述病灶区包括病灶定位点的二维影像；

确定模块，用于根据所述二维影像中所述病灶定位点的图像位置，以及所述C型臂追踪器坐标系和所述二维影像坐标系之间的第一转换关系，得到所述病灶定位点在所述C型臂追踪器坐标系下的第一病灶定位点位置，并

通过所述导航系统获取患者追踪器和所述C型臂追踪器的位置，并确定所述患者追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第二转换关系；

配准模块，用于根据所述第一病灶定位点位置、所述第二转换关系，得到所述病灶定位点在所述患者追踪器坐标系下的第二病灶定位点位置；

所述图像配准系统还包括配准模体，所述配准模体上安装有模体追踪器，且所述配准模体上包括用于定位的多个标定物；

所述确定模块还用于通过如下方式确定所述第一转换关系：

获取所述配准模体上多个标定物的第一空间位置，并通过所述C型臂采集得到所述配准模体的二维影像；

通过所述导航系统获取模体追踪器和所述C型臂追踪器的位置，并确定模体追踪器坐标系和所述C型臂追踪器坐标系之间的第三转换关系；

根据每个所述标定物在二维影像上的图像坐标、所述第三转换关系以及每个所述标定物的第一空间位置，得到所述第一转换关系。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块采用如下方式得到所述第一转换关系：

根据每个所述标定物的第一空间位置和所述第三转换关系，得到每个所述标定物在所述C型臂追踪器坐标系下的第二空间位置；

针对每个所述标定物，根据该标定物在二维影像上的图像坐标和该标定物在所述C型臂追踪器坐标系下的第二空间位置，得到所述第一转换关系。

7.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。

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