CN115281583B - 一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统，涉及医疗内窥诊断技术领域，所述导航系统用于对内窥镜的移动路线进行导航；所述导航系统包括导航路径构建模块、拉曼光谱校准模块以及导航定位模块；所述导航路径构建模块用于对内窥镜的移动路线进行构建；所述拉曼光谱校准模块用于对移动路线中的拉曼光谱进行分析，并得到移动路线的偏差结果；所述导航定位模块用于对拉曼校准模块输出的偏差结果对移动路线进行重新定位；本发明通过对移动路线置于设定好的三维基础模型内，同时在移动路线上选取一些点进行定点的校准，以解决现有的医疗内窥诊断过程中内窥镜的移动路线容易出现偏差且校准不够及时的问题。

Description

一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统

技术领域

本发明涉及医疗内窥诊断技术领域，尤其涉及一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统。

背景技术

拉曼光谱，是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。拉曼成像技术是新一代快速、高精度、面扫描激光拉曼技术，它将共聚焦显微镜技术与激光拉曼光谱技术完美结合，一般在几分钟之内即可获取样品高分率的拉曼图像。医用内窥镜是一种经人体自然孔道或手术小切口，进入体内的影像设备，可实时提供人体相关部位的影像，帮助医生在直视下进行疾病诊断或手术，被喻为“医生的眼睛”。其核心部分由内窥镜镜体、内窥镜配套设备和内窥镜诊疗器械组成。其中，镜体和配套设备合在一起构成内窥镜系统。采用拉曼光谱成像技术的内窥镜系统能够更好的对疾病进行诊断。

但是现有的技术中，在医疗内窥诊断的过程中，对于内窥镜在移动的导航方面存在不足，内窥镜的移动路线容易出现偏差，现有的导航方式通常是基于预先设定好的通道或者凭借医生的经验进行移动，但是这种导航方式会存在位置偏差，同时在移动过程中很难对移动偏差进行及时校准，因此缺少一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统来解决上述存在的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统，通过对移动路线置于设定好的三维基础模型内，同时在移动路线上选取一些点进行定点的校准，以解决现有的医疗内窥诊断过程中内窥镜的移动路线容易出现偏差且校准不够及时的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统，所述导航系统用于对内窥镜的移动路线进行导航；所述导航系统包括导航路径构建模块、拉曼光谱校准模块以及导航定位模块；

所述导航路径构建模块用于对内窥镜的移动路线进行构建；所述拉曼光谱校准模块用于对移动路线中的拉曼光谱进行分析，并得到移动路线的偏差结果；所述导航定位模块用于对拉曼校准模块输出的偏差结果对移动路线进行重新定位；

所述导航路径构建模块包括三维点选取单元以及路径模型构建单元；所述三维点选取单元用于选取若干基础参照点，并基于基础参照点创建三维基础模型；所述路径模型构建单元用于将移动路线置于三维基础模型内；

所述拉曼光谱校准模块包括校准点选取单元以及拉曼光谱比对单元；所述校准点选取单元用于在移动路线上选取若干校准点；所述拉曼光谱比对单元用于将若干校准点的光谱成像与预设的光谱成像进行比对，并输出比对的偏差结果。

作为进一步的技术方案，所述三维点选取单元配置有三维点选取策略，所述三维点选取策略包括：首先将移动路线划分为若干等距的路线点；

获取内窥镜在移动时的移动路线的初始状态，获取初始状态中若干路线点的水平高度的最高点，将最高点作为第一选取点，并将第一选取点作为三维基础模型的顶点；

将初始状态中若干路线点的水平高度的最低点所在的水平面设定为第一选取参照面；

以第一选取点为起点朝下方做竖直的第一射线，将一射线与第一选取参照面的交点作为第二选取点，将第一选取点和第二选取点的连线作为三维基础模型的Z轴；

选取若干路线点中与Z轴距离最远的点，并设定为第一选取参照点，以第一选取参照点为起点竖直向上做第二射线，并选取第二射线中水平高度与第一选取点的水平高度相同的点作为第三选取点；将第三选取点与第一选取点的连线作为三维基础模型的X轴；

再获取经第一选取点并分别与X轴和Z轴相垂直的直线，并设定为Y轴；

通过X轴、Z轴以及Y轴构成三维基础模型，三维基础模型的顶点为第一选取点。

作为进一步的技术方案，所述三维点选取单元还配置有方向选取策略，所述方向选取策略包括：将三维基础模型通过X轴、Z轴以及Y轴划分为八个区域；获取八个区域中移动路线占比最长的一个区域作为正向区域；并将正向区域的扩展方向作为X轴、Y轴以及Z轴的正向方向。

作为进一步的技术方案，所述路径模型构建单元配置有路径模型构建策略，所述路径模型构建策略包括：将移动路线中的第一选取点放置在三维基础模型的顶点；

然后将移动路线中的第二选取点放置在Z轴上；

再将移动路线中的第一选取参照点置于三维基础模型的第二射线上。

作为进一步的技术方案，所述校准点选取单元配置有光谱成像数据库，所述光谱成像数据库存储有若干组织层对应的光谱成像图；其中，若干组织层对应的光谱成像图采用第一波长的激光源并持续第一曝光时间得到；

所述校准点选取单元配置有校准点选取策略，所述校准点选取策略包括：对移动路线上的若干路线点附近的组织层信息进行获取；根据组织层信息从光谱成像数据库内获取对应的光谱成像图；

以第一选取点作为移动路线的若干路线点的选取起点，每间隔第一数量的路线点选取一个路线点作为校准预选点；

获取校准预选点对应的光谱成像图中的最高峰值点，在最高峰值点的两侧分别选取一个峰值点，作为第一辅峰值点和第二辅峰值点；再求取最高峰值点、第一辅峰值点和第二辅峰值点的光谱强度的平均值，并设定为光谱强度对照值；

选取校准预先点中的光谱强度对照值大于等于第一光谱阈值且小于第二光谱阈值的点作为校准点。

作为进一步的技术方案，所述拉曼光谱比对单元配置有拉曼光谱比对策略，所述拉曼光谱比对策略包括：当内窥镜移动至校准点时，采用第一波长的激光源并持续第一曝光时间得到校准点的实时成像图；获取实时成像图中的峰值实时最高点，在峰值实时最高点的两侧分别选取一个峰值点，作为第一实时辅峰值点和第二实时辅峰值点，再求取峰值实时最高点、第一实时辅峰值点和第二实时辅峰值点的光谱强度的平均值，并设定为实时光谱强度；

根据同一个校准点的实时光谱强度和光谱强度对照值进行计算得到偏差结果；

将同一个校准点的实时光谱强度和光谱强度对照值代入光谱校准公式中求得校 准偏差值；所述光谱校准公式配置为：

；其中，Ppc为校准偏差值， cps_s为实时光谱强度，cps_d为光谱强度对照值，a1为偏差转换指数；

当校准偏差值大于等于第一校准偏差阈值时，输出高校准偏差信号；当校准偏差值大于等于第二校准偏差阈值且小于第一校准偏差阈值时，输出中校准偏差信号；当校准偏差值小于第二校准偏差阈值时，输出低校准偏差信号。

作为进一步的技术方案，所述导航定位模块包括导航偏差认定单元，所述导航偏 差认定单元配置有导航偏差认定策略，所述导航偏差认定策略包括：获取每个校准点在移 动路线中与第一选取点的距离，并设定为校准移动距离，将校准移动距离和校准偏差值代 入到定位偏差计算公式中求得定位偏差值；所述定位偏差计算公式配置为：

； 其中，Pdw为定位偏差值，Sjz为校准移动距离，k1为定位偏差转换系数；

当定位偏差值大于等于第一定位偏差阈值时，输出高定位偏差信号；当定位偏差值大于等于第二定位偏差阈值且小于第一定位偏差阈值时，输出中定位偏差信号；当定位偏差值小于第二定位偏差阈值时，输出低定位偏差信号；

当接收到高校准偏差信号或高定位偏差信号时，对校准点进行重新定位；当接收到中校准偏差信号和中定位偏差信号时，对校准点进行重新定位；当接收到中校准偏差信号和低定位偏差信号或低校准偏差信号和中定位偏差信号时，不对校准点进行重新定位；当接收到低校准偏差信号和低定位偏差信号时，不对校准点进行重新定位。

作为进一步的技术方案，所述导航定位模块还包括导航定位单元，所述内窥镜内设置有定位检测点，所述定位检测点用于确定内窥镜的位置，所述导航定位单元配置有导航定位策略，所述导航定位策略包括：当接收到对校准点进行重新定位信号时；

获取此时内窥镜的位置，并将内窥镜的位置放置于三维基础模型中，并获取内窥镜的位置在三维基础模型中的三维坐标，设定为内窥镜坐标点；再获取校准点在三维基础模型中的三维坐标，设定为校准坐标点；

将内窥镜的坐标点的三维坐标和校准坐标点的三维坐标代入到定位距离计算公 式中求得偏差距离；所述定位距离计算公式配置为：

； 其中，Spc为偏差距离，Xn、Yn和Zn分别为内窥镜坐标点在X轴、Y轴和Z轴上的坐标，Xj、Yj和 Zj分别为校准坐标点在X轴、Y轴和Z轴上的坐标；

将内窥镜坐标点与校准坐标点进行连线，并设定为偏差校准路线；以内窥镜坐标点为偏差移动起点，沿偏差校准路线移动偏差距离的长度，实现偏差定位校准。

本发明的有益效果：本发明通过导航路径构建模块能够对内窥镜的移动路线进行构建；其中，通过导航路径构建模块中的三维点选取单元能够选取若干基础参照点，并基于基础参照点创建三维基础模型；再通过路径模型构建单元能够将移动路线置于三维基础模型内；该设计能够使移动路线的定位更加准确，从而提高定位校准时和移动定位时的精准度；

本发明通过拉曼光谱校准模块能够对移动路线中的拉曼光谱进行分析，并得到移动路线的偏差结果；其中，通过拉曼光谱校准模块中的校准点选取单元能够在移动路线上选取若干校准点；再通过拉曼光谱比对单元能够将若干校准点的光谱成像与预设的光谱成像进行比对，并输出比对的偏差结果；该设计能够在移动过程中及时进行定位校准，从而进一步提高导航定位的准确性；最后通过导航定位模块能够对拉曼校准模块输出的偏差结果对移动路线进行重新定位；从而提高了内窥镜移动路线的精准度。

本发明附加方面的优点将在下面的具体实施方式的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的导航系统的原理框图；

图2为本发明的三维点选取策略的原理示意图；

图3为本发明的校准预选点的光谱成像原理示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1所示，本发明提供一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统，导航系统用于对内窥镜的移动路线进行导航；通过对移动路线置于设定好的三维基础模型内，同时在移动路线上选取一些点进行定点的校准，以解决现有的医疗内窥诊断过程中内窥镜的移动路线容易出现偏差且校准不够及时的问题。

具体地，导航系统包括导航路径构建模块、拉曼光谱校准模块以及导航定位模块；导航路径构建模块用于对内窥镜的移动路线进行构建；拉曼光谱校准模块用于对移动路线中的拉曼光谱进行分析，并得到移动路线的偏差结果；导航定位模块用于对拉曼校准模块输出的偏差结果对移动路线进行重新定位。

实施例一

请参阅图2所示，导航路径构建模块包括三维点选取单元以及路径模型构建单元；三维点选取单元用于选取若干基础参照点，并基于基础参照点创建三维基础模型；三维点选取单元配置有三维点选取策略，三维点选取策略包括如下步骤：

步骤S111，首先将移动路线划分为若干等距的路线点；

步骤S112，获取内窥镜在移动时的移动路线的初始状态；初始状态为患者在进行内窥镜诊断时的身体姿态，身体姿态的不同所呈现的移动路线的方位也不同，因此选取一个在进行内窥诊断时的最佳姿态来进行移动路线的整体位置确定，从而能够便于将移动路线对应到三维基础模型中；

步骤S113，获取初始状态中若干路线点的水平高度的最高点，将最高点作为第一选取点，并将第一选取点作为三维基础模型的顶点；最高点通常为内窥诊断时的起点，例如：在内窥诊断时，采用躺卧姿态对腹腔内进行内窥诊断，内窥镜进入腹腔内的起点通常为患者腹腔表面的一点，该点也通常为整个移动路线的最高点；且移动路线通常也是由最高点逐渐向终点进行高度降低的过程；

步骤S114，将初始状态中若干路线点的水平高度的最低点所在的水平面设定为第一选取参照面；若干路线点的最低点通常也是内窥镜需要抵达的终点位置；

步骤S115，以第一选取点为起点朝下方做竖直的第一射线，将一射线与第一选取参照面的交点作为第二选取点，将第一选取点和第二选取点的连线作为三维基础模型的Z轴；具体地，在实际应用时，Z轴为朝向地面的竖直方向，通常也与移动路线的整体移动方向大致相同；

步骤S116，选取若干路线点中与Z轴距离最远的点，并设定为第一选取参照点，以第一选取参照点为起点竖直向上做第二射线，并选取第二射线中水平高度与第一选取点的水平高度相同的点作为第三选取点；将第三选取点与第一选取点的连线作为三维基础模型的X轴；

步骤S117，再获取经第一选取点并分别与X轴和Z轴相垂直的直线，并设定为Y轴；X轴和Y轴通常为水平面上的水平线；

步骤S118，通过X轴、Z轴以及Y轴构成三维基础模型，三维基础模型的顶点为第一选取点。

三维点选取单元还配置有方向选取策略，方向选取策略包括：

步骤S119，将三维基础模型通过X轴、Z轴以及Y轴划分为八个区域；获取八个区域中移动路线占比最长的一个区域作为正向区域；并将正向区域的扩展方向作为X轴、Y轴以及Z轴的正向方向。X轴、Y轴以及Z轴的正向方向上，移动路线的占比最多，也便于后期路线校准时的偏差距离的计算。

路径模型构建单元用于将移动路线置于三维基础模型内；路径模型构建单元配置有路径模型构建策略，路径模型构建策略包括如下步骤：

步骤S121，将移动路线中的第一选取点放置在三维基础模型的顶点；

步骤S122，然后将移动路线中的第二选取点放置在Z轴上；

步骤S123，再将移动路线中的第一选取参照点置于三维基础模型的第二射线上。

路径模型构建采用与三维基础模型的构建方法相对应的方式。

拉曼光谱校准模块包括校准点选取单元以及拉曼光谱比对单元；校准点选取单元用于在移动路线上选取若干校准点；校准点选取单元配置有光谱成像数据库，光谱成像数据库存储有若干组织层对应的光谱成像图；其中，若干组织层对应的光谱成像图采用第一波长的激光源并持续第一曝光时间得到；具体地，在实际的应用中的设置方式为：第一波长的激光源设置为400-900nm，第一曝光时间设置为0.05-3s；

校准点选取单元配置有校准点选取策略，校准点选取策略包括如下步骤：

步骤S211，对移动路线上的若干路线点附近的组织层信息进行获取；根据组织层信息从光谱成像数据库内获取对应的光谱成像图；

步骤S212，以第一选取点作为移动路线的若干路线点的选取起点，每间隔第一数量的路线点选取一个路线点作为校准预选点；

请参阅图3所示，步骤S213，获取校准预选点对应的光谱成像图中的最高峰值点，在最高峰值点的两侧分别选取一个峰值点，作为第一辅峰值点和第二辅峰值点；再求取最高峰值点、第一辅峰值点和第二辅峰值点的光谱强度的平均值，并设定为光谱强度对照值；图3为校准预选点的光谱成像原理示意图，该原理示意图用于展示最高峰值点、第一辅峰值点和第二辅峰值点的选取原理，便于理解最高峰值点、第一辅峰值点和第二辅峰值点是如何选取的，图3中横坐标为拉曼位移，纵坐标平为拉曼光强，具体根据实际使用时的激光源的波长和曝光时间来设定。

步骤S214，选取校准预先点中的光谱强度对照值大于等于第一光谱阈值且小于第二光谱阈值的点作为校准点。第一光谱阈值和第二光谱阈值为一个光谱强度的参照范围，该范围为整体移动路线中的组织层的光谱强度的中间值，能够保证比对时的数据参考的可靠程度。

拉曼光谱比对单元用于将若干校准点的光谱成像与预设的光谱成像进行比对，并输出比对的偏差结果；拉曼光谱比对单元配置有拉曼光谱比对策略，拉曼光谱比对策略包括如下步骤：

步骤S221，当内窥镜移动至校准点时，采用第一波长的激光源并持续第一曝光时间得到校准点的实时成像图；获取实时成像图中的峰值实时最高点，在峰值实时最高点的两侧分别选取一个峰值点，作为第一实时辅峰值点和第二实时辅峰值点，再求取峰值实时最高点、第一实时辅峰值点和第二实时辅峰值点的光谱强度的平均值，并设定为实时光谱强度；采用三个峰值点的光谱强度能够尽可能的降低比对时的误差；

步骤S222，根据同一个校准点的实时光谱强度和光谱强度对照值进行计算得到偏差结果；

步骤S223，将同一个校准点的实时光谱强度和光谱强度对照值代入光谱校准公式 中求得校准偏差值；光谱校准公式配置为：

；其中，Ppc为校准偏差 值，cps_s为实时光谱强度，cps_d为光谱强度对照值，a1为偏差转换指数，其中，a1的取值大于 零；

步骤S224，当校准偏差值大于等于第一校准偏差阈值时，输出高校准偏差信号；当校准偏差值大于等于第二校准偏差阈值且小于第一校准偏差阈值时，输出中校准偏差信号；当校准偏差值小于第二校准偏差阈值时，输出低校准偏差信号。

导航定位模块包括导航偏差认定单元，导航偏差认定单元配置有导航偏差认定策略，导航偏差认定策略包括如下步骤：

步骤S311，获取每个校准点在移动路线中与第一选取点的距离，并设定为校准移 动距离，将校准移动距离和校准偏差值代入到定位偏差计算公式中求得定位偏差值；定位 偏差计算公式配置为：

；其中，Pdw为定位偏差值，Sjz为校准移动距离， k1为定位偏差转换系数，k1的取值大于零；由定位偏差计算公式可以得出，当校准移动距离 越短时，此时如果校准偏差值越大，则对应的定位偏差值越大，这是由于在移动路线的起步 阶段如果出现较大的校准偏差，则对整个移动路线的偏差影响会较大。

步骤S312，当定位偏差值大于等于第一定位偏差阈值时，输出高定位偏差信号；当定位偏差值大于等于第二定位偏差阈值且小于第一定位偏差阈值时，输出中定位偏差信号；当定位偏差值小于第二定位偏差阈值时，输出低定位偏差信号；第一定位偏差阈值大于第二定位偏差阈值；

步骤S313，当接收到高校准偏差信号或高定位偏差信号时，对校准点进行重新定位；当接收到中校准偏差信号和中定位偏差信号时，对校准点进行重新定位；当接收到中校准偏差信号和低定位偏差信号或低校准偏差信号和中定位偏差信号时，不对校准点进行重新定位；当接收到低校准偏差信号和低定位偏差信号时，不对校准点进行重新定位。

导航定位模块还包括导航定位单元，内窥镜内设置有定位检测点，定位检测点用于确定内窥镜的位置，导航定位单元配置有导航定位策略，导航定位策略包括如下步骤：

步骤S321，当接收到对校准点进行重新定位信号时；

步骤S322，获取此时内窥镜的位置，并将内窥镜的位置放置于三维基础模型中，并获取内窥镜的位置在三维基础模型中的三维坐标，设定为内窥镜坐标点；再获取校准点在三维基础模型中的三维坐标，设定为校准坐标点；

步骤S323，将内窥镜的坐标点的三维坐标和校准坐标点的三维坐标代入到定位距 离计算公式中求得偏差距离；定位距离计算公式配置为：

； 其中，Spc为偏差距离，Xn、Yn和Zn分别为内窥镜坐标点在X轴、Y轴和Z轴上的坐标，Xj、Yj和 Zj分别为校准坐标点在X轴、Y轴和Z轴上的坐标；上述坐标均为三维基础模型中的坐标。

步骤S324，将内窥镜坐标点与校准坐标点进行连线，并设定为偏差校准路线；以内窥镜坐标点为偏差移动起点，沿偏差校准路线移动偏差距离的长度，实现偏差定位校准。

工作原理：首先通过导航路径构建模块能够对内窥镜的移动路线进行构建；其中，通过导航路径构建模块中的三维点选取单元能够选取若干基础参照点，并基于基础参照点创建三维基础模型；再通过路径模型构建单元能够将移动路线置于三维基础模型内；然后通过拉曼光谱校准模块能够对移动路线中的拉曼光谱进行分析，并得到移动路线的偏差结果；其中，通过拉曼光谱校准模块中的校准点选取单元能够在移动路线上选取若干校准点；再通过拉曼光谱比对单元能够将若干校准点的光谱成像与预设的光谱成像进行比对，并输出比对的偏差结果；最后通过导航定位模块能够对拉曼校准模块输出的偏差结果对移动路线进行重新定位；从而提高了内窥镜移动路线的精准度。

本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统，所述导航系统用于对内窥镜的移动路线进行导航；其特征在于，所述导航系统包括导航路径构建模块、拉曼光谱校准模块以及导航定位模块；

所述导航路径构建模块用于对内窥镜的移动路线进行构建；所述拉曼光谱校准模块用于对移动路线中的拉曼光谱进行分析，并得到移动路线的偏差结果；所述导航定位模块用于对拉曼校准模块输出的偏差结果对移动路线进行重新定位；

所述导航路径构建模块包括三维点选取单元以及路径模型构建单元；所述三维点选取单元用于选取若干基础参照点，并基于基础参照点创建三维基础模型；所述路径模型构建单元用于将移动路线置于三维基础模型内；

所述拉曼光谱校准模块包括校准点选取单元以及拉曼光谱比对单元；所述校准点选取单元用于在移动路线上选取若干校准点；所述拉曼光谱比对单元用于将若干校准点的光谱成像与预设的光谱成像进行比对，并输出比对的偏差结果；

所述校准点选取单元配置有光谱成像数据库，所述光谱成像数据库存储有若干组织层对应的光谱成像图；其中，若干组织层对应的光谱成像图采用第一波长的激光源并持续第一曝光时间得到；

所述校准点选取单元配置有校准点选取策略，所述校准点选取策略包括：对移动路线上的若干路线点附近的组织层信息进行获取；根据组织层信息从光谱成像数据库内获取对应的光谱成像图；

以第一选取点作为移动路线的若干路线点的选取起点，每间隔第一数量的路线点选取一个路线点作为校准预选点；

获取校准预选点对应的光谱成像图中的最高峰值点，在最高峰值点的两侧分别选取一个峰值点，作为第一辅峰值点和第二辅峰值点；再求取最高峰值点、第一辅峰值点和第二辅峰值点的光谱强度的平均值，并设定为光谱强度对照值；

选取校准预先点中的光谱强度对照值大于等于第一光谱阈值且小于第二光谱阈值的点作为校准点；

所述拉曼光谱比对单元配置有拉曼光谱比对策略，所述拉曼光谱比对策略包括：当内窥镜移动至校准点时，采用第一波长的激光源并持续第一曝光时间得到校准点的实时成像图；获取实时成像图中的峰值实时最高点，在峰值实时最高点的两侧分别选取一个峰值点，作为第一实时辅峰值点和第二实时辅峰值点，再求取峰值实时最高点、第一实时辅峰值点和第二实时辅峰值点的光谱强度的平均值，并设定为实时光谱强度；

根据同一个校准点的实时光谱强度和光谱强度对照值进行计算得到偏差结果；

将同一个校准点的实时光谱强度和光谱强度对照值代入光谱校准公式中求得校准偏差值；所述光谱校准公式配置为：

；其中，Ppc为校准偏差值，cps_s为实时光谱强度，cps_d为光谱强度对照值，a1为偏差转换指数；

当校准偏差值大于等于第一校准偏差阈值时，输出高校准偏差信号；当校准偏差值大于等于第二校准偏差阈值且小于第一校准偏差阈值时，输出中校准偏差信号；当校准偏差值小于第二校准偏差阈值时，输出低校准偏差信号；

所述导航定位模块包括导航偏差认定单元，所述导航偏差认定单元配置有导航偏差认定策略，所述导航偏差认定策略包括：获取每个校准点在移动路线中与第一选取点的距离，并设定为校准移动距离，将校准移动距离和校准偏差值代入到定位偏差计算公式中求得定位偏差值；所述定位偏差计算公式配置为：

；其中，Pdw为定位偏差值，Sjz为校准移动距离，k1为定位偏差转换系数；

当定位偏差值大于等于第一定位偏差阈值时，输出高定位偏差信号；当定位偏差值大于等于第二定位偏差阈值且小于第一定位偏差阈值时，输出中定位偏差信号；当定位偏差值小于第二定位偏差阈值时，输出低定位偏差信号；

当接收到高校准偏差信号或高定位偏差信号时，对校准点进行重新定位；当接收到中校准偏差信号和中定位偏差信号时，对校准点进行重新定位；当接收到中校准偏差信号和低定位偏差信号或低校准偏差信号和中定位偏差信号时，不对校准点进行重新定位；当接收到低校准偏差信号和低定位偏差信号时，不对校准点进行重新定位；

所述导航定位模块还包括导航定位单元，所述内窥镜内设置有定位检测点，所述定位检测点用于确定内窥镜的位置，所述导航定位单元配置有导航定位策略，所述导航定位策略包括：当接收到对校准点进行重新定位信号时；

获取此时内窥镜的位置，并将内窥镜的位置放置于三维基础模型中，并获取内窥镜的位置在三维基础模型中的三维坐标，设定为内窥镜坐标点；再获取校准点在三维基础模型中的三维坐标，设定为校准坐标点；

将内窥镜的坐标点的三维坐标和校准坐标点的三维坐标代入到定位距离计算公式中求得偏差距离；所述定位距离计算公式配置为：

；其中，Spc为偏差距离，Xn、Yn和Zn分别为内窥镜坐标点在X轴、Y轴和Z轴上的坐标，Xj、Yj和Zj分别为校准坐标点在X轴、Y轴和Z轴上的坐标；

将内窥镜坐标点与校准坐标点进行连线，并设定为偏差校准路线；以内窥镜坐标点为偏差移动起点，沿偏差校准路线移动偏差距离的长度，实现偏差定位校准。

2.根据权利要求1所述的一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统，其特征在于，所述三维点选取单元配置有三维点选取策略，所述三维点选取策略包括：首先将移动路线划分为若干等距的路线点；

获取内窥镜在移动时的移动路线的初始状态，获取初始状态中若干路线点的水平高度的最高点，将最高点作为第一选取点，并将第一选取点作为三维基础模型的顶点；

将初始状态中若干路线点的水平高度的最低点所在的水平面设定为第一选取参照面；

以第一选取点为起点朝下方做竖直的第一射线，将一射线与第一选取参照面的交点作为第二选取点，将第一选取点和第二选取点的连线作为三维基础模型的Z轴；

选取若干路线点中与Z轴距离最远的点，并设定为第一选取参照点，以第一选取参照点为起点竖直向上做第二射线，并选取第二射线中水平高度与第一选取点的水平高度相同的点作为第三选取点；将第三选取点与第一选取点的连线作为三维基础模型的X轴；

再获取经第一选取点并分别与X轴和Z轴相垂直的直线，并设定为Y轴；

通过X轴、Z轴以及Y轴构成三维基础模型，三维基础模型的顶点为第一选取点。

3.根据权利要求2所述的一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统，其特征在于，所述三维点选取单元还配置有方向选取策略，所述方向选取策略包括：将三维基础模型通过X轴、Z轴以及Y轴划分为八个区域；获取八个区域中移动路线占比最长的一个区域作为正向区域；并将正向区域的扩展方向作为X轴、Y轴以及Z轴的正向方向。

4.根据权利要求3所述的一种用于医疗内窥拉曼光谱成像的导航系统，其特征在于，所述路径模型构建单元配置有路径模型构建策略，所述路径模型构建策略包括：将移动路线中的第一选取点放置在三维基础模型的顶点；

然后将移动路线中的第二选取点放置在Z轴上；

再将移动路线中的第一选取参照点置于三维基础模型的第二射线上。

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