CN115868999A - 射线成像系统的定位方法、定位装置和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空间定位技术领域，提出了一种射线成像系统的定位方法、定位装置和可读存储介质。射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置于可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，射线成像系统的定位方法包括：在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；根据第一位姿和图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿；其中，第一坐标系为以图像采集装置为基准的坐标系，第二坐标系为以可转动臂梁为基准的坐标系，第三坐标系为以手术床为基准的坐标系。
Description
技术领域
本发明涉及空间定位技术领域，具体而言，涉及一种射线成像系统的定位方法、定位装置和可读存储介质。
背景技术
目前的骨科手术中，医生需要使用射线成像系统进行多次X射线透视，获取二维影像来准确定位患者需要手术的解剖部位，但射线成像系统内部的可转动臂梁和手术床相互独立，可转动臂梁需要根据手术要求进行移动，手术床也会根据不同手术进行位置调整，导致医生无法实时确定可转动臂梁和手术床之间的相对位置，容易造成可转动臂梁和手术床之间的碰撞，影响了射线成像系统的成像效率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一个方面在于提出一种射线成像系统的定位方法。
本发明的第二个方面在于提出一种射线成像系统的定位装置。
本发明的第三个方面在于提出一种射线成像系统的定位装置。
本发明的第四个方面在于提出一种可读存储介质。
有鉴于此，根据本发明的第一个方面，提出了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置于可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，射线成像系统的定位方法包括：在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；根据第一位姿和图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿；其中，第一坐标系为以图像采集装置为基准的坐标系，第二坐标系为以可转动臂梁为基准的坐标系，第三坐标系为以手术床为基准的坐标系。
在该技术方案中，提供了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统为能够通过射线实现图像显示的系统，射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置在可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，可转动臂梁为能够旋转移动的臂梁，手术床为在手术过程中支撑患者的平台，图像采集装置为能够采集二维图像的装置，位置标识为用于确定位置的标识。
示例性地，射线成像系统可以包括C臂机，可转动臂梁可以具体为C型转动臂梁，图像采集装置可以具体为二维相机，位置标识可以具体为二维表靶标，位置标识可以设置在手术床的下方。
在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，射线成像系统能够确定位置标识的第一位姿，其中，第一位姿为位置标识在第一坐标系中的位置和姿态，第一坐标系为以图像采集装置为基准的坐标系。
需要说明的是，由于位置标识设置于手术床，通过确定位置标识的第一位姿，能够间接确定手术床在第一坐标系中的位置和姿态。
示例性地，射线成像系统内部可以包括多个图像采集装置，其中，多个图像采集装置可以分别部署在可转动臂梁的球管（一种射线发送器）侧、探测器（一种射线接收器）侧和中间侧，可以保证图像采集的无死角效果。
示例性地，第一坐标系可以具体为图像采集装置的图像坐标系，第一位姿可以具体为位置标识在图像采集装置的图像坐标系中的位置和姿态。
射线成像系统还能够确定图像采集装置的第二位姿，其中，第二位姿为图像采集装置在第二坐标系中的位置和姿态，第二坐标系为以可转动臂梁为基准的坐标系。
示例性地，第二坐标系可以具体为以可转动臂梁为基准的空间坐标系，第二位姿可以具体为图像采集装置相对于可转动臂梁的位姿。
射线成像系统根据第一位姿和第二位姿，确定可转动臂梁的目标位姿，其中，目标位姿为可转动臂梁在第三坐标系中的位置和姿态，第三坐标系为以手术床为基准的坐标系。
示例性地，第三坐标系可以具体为以手术床为基准的空间坐标系，目标位姿可以具体为可转动臂梁相对于手术床的位姿。
本技术方案中的射线成像系统的定位方法在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿，再结合图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿，实现了快速确定可转动臂梁和手术床之间的相对位置，避免了可转动臂梁和手术床之间的碰撞，进而保证了射线成像系统的成像效率。
根据本发明的第二个方面，提出了一种射线成像系统的定位装置，射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置于可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，射线成像系统的定位装置包括：处理模块，用于在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；处理模块，还用于根据第一位姿和图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿；其中，第一坐标系为以图像采集装置为基准的坐标系，第二坐标系为以可转动臂梁为基准的坐标系，第三坐标系为以手术床为基准的坐标系。
在该技术方案中，提供了一种射线成像系统的定位装置，射线成像系统为能够通过射线实现图像显示的系统，射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置在可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，可转动臂梁为能够旋转移动的臂梁，手术床为在手术过程中支撑患者的平台，图像采集装置为能够采集二维图像的装置，位置标识为用于确定位置的标识。
示例性地，射线成像系统可以包括C臂机，可转动臂梁可以具体为C型转动臂梁，图像采集装置可以具体为二维相机，位置标识可以具体为二维表靶标，位置标识可以设置在手术床的下方。
在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，处理模块能够确定位置标识的第一位姿，其中，第一位姿为位置标识在第一坐标系中的位置和姿态，第一坐标系为以图像采集装置为基准的坐标系。
需要说明的是，由于位置标识设置于手术床，通过确定位置标识的第一位姿，能够间接确定手术床在第一坐标系中的位置和姿态。
示例性地，射线成像系统内部可以包括多个图像采集装置，其中，多个图像采集装置可以分别部署在可转动臂梁的球管（一种射线发送器）侧、探测器（一种射线接收器）侧和中间侧，可以保证图像采集的无死角效果。
示例性地，第一坐标系可以具体为图像采集装置的图像坐标系，第一位姿可以具体为位置标识在图像采集装置的图像坐标系中的位置和姿态。
处理模块还能够确定图像采集装置的第二位姿，其中，第二位姿为图像采集装置在第二坐标系中的位置和姿态，第二坐标系为以可转动臂梁为基准的坐标系。
示例性地，第二坐标系可以具体为以可转动臂梁为基准的空间坐标系，第二位姿可以具体为图像采集装置相对于可转动臂梁的位姿。
处理模块根据第一位姿和第二位姿，确定可转动臂梁的目标位姿，其中，目标位姿为可转动臂梁在第三坐标系中的位置和姿态，第三坐标系为以手术床为基准的坐标系。
示例性地，第三坐标系可以具体为以手术床为基准的空间坐标系，目标位姿可以具体为可转动臂梁相对于手术床的位姿。
本技术方案中的射线成像系统的定位装置在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿，再结合图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿，实现了快速确定可转动臂梁和手术床之间的相对位置，避免了可转动臂梁和手术床之间的碰撞，进而保证了射线成像系统的成像效率。
根据本发明的第三个方面，提出了一种射线成像系统的定位装置，包括处理器和存储器，存储器中存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的射线成像系统的定位方法的步骤。因此，该射线成像系统的定位装置具备上述任一技术方案中的射线成像系统的定位方法的全部有益效果，在此不再赘述。
根据本发明的第四个方面，提出了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的射线成像系统的定位方法。因此，该可读存储介质具备上述任一技术方案中的射线成像系统的定位方法的全部有益效果，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的流程示意图之一；
图2示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的流程示意图之二；
图3示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的流程示意图之三；
图4示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的流程示意图之四；
图5示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的流程示意图之五；
图6示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的流程示意图之六；
图7示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的示意图之一；
图8示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的流程示意图之七；
图9示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位方法的示意图之二；
图10示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位装置的结构框图之一；
图11示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位装置的示意图之一；
图12示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位装置的示意图之二；
图13示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位装置的示意图之三；
图14示出了本发明的实施例中的射线成像系统的定位装置的结构框图之二。
实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
下面结合图1至图14，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的射线成像系统的定位方法、定位装置和可读存储介质进行详细地说明。
在根据本申请的一个实施例中，如图1所示，提出了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置于可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，射线成像系统的定位方法包括：
步骤102，在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
步骤104，根据第一位姿和图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿。
在该实施例中，提供了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统为能够通过射线实现图像显示的系统，射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置在可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，可转动臂梁为能够旋转移动的臂梁，手术床为在手术过程中支撑患者的平台，图像采集装置为能够采集二维图像的装置，位置标识为用于确定位置的标识。
示例性地，射线成像系统可以包括C臂机，可转动臂梁可以具体为C型转动臂梁，图像采集装置可以具体为二维相机，位置标识可以具体为二维表靶标，位置标识可以设置在手术床的下方。
在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，射线成像系统能够确定位置标识的第一位姿，其中，第一位姿为位置标识在第一坐标系中的位置和姿态，第一坐标系为以图像采集装置为基准的坐标系。
需要说明的是，由于位置标识设置于手术床，通过确定位置标识的第一位姿，能够间接确定手术床在第一坐标系中的位置和姿态。
示例性地，射线成像系统内部可以包括多个图像采集装置，其中，多个图像采集装置可以分别部署在可转动臂梁的球管（一种射线发送器）侧、探测器（一种射线接收器）侧和中间侧，图像采集装置可以为上述多个图像采集装置中的任意一个，即图像采集装置可以部署在可转动臂梁的任意位置，进而可以保证图像采集的无死角效果。
示例性地，第一坐标系可以具体为图像采集装置的图像坐标系，第一位姿可以具体为位置标识在图像采集装置的图像坐标系中的位置和姿态。
射线成像系统还能够确定图像采集装置的第二位姿，其中，第二位姿为图像采集装置在第二坐标系中的位置和姿态，第二坐标系为以可转动臂梁为基准的坐标系。
示例性地，第二坐标系可以具体为以可转动臂梁为基准的空间坐标系，第二位姿可以具体为图像采集装置相对于可转动臂梁的位姿。
射线成像系统根据第一位姿和第二位姿，确定可转动臂梁的目标位姿，其中，目标位姿为可转动臂梁在第三坐标系中的位置和姿态，第三坐标系为以手术床为基准的坐标系。
示例性地，第三坐标系可以具体为以手术床为基准的空间坐标系，目标位姿可以具体为可转动臂梁相对于手术床的位姿。
本实施例中的射线成像系统的定位方法在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿，再结合图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿，实现了快速确定可转动臂梁和手术床之间的相对位置，避免了可转动臂梁和手术床之间的碰撞，进而保证了射线成像系统的成像效率。
在根据本申请的一个实施例中，如图2所示，提出了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统的定位方法包括：
步骤202，在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，对位置标识进行图像识别，确定位置标识对应的标识坐标信息；
步骤204，根据标识坐标信息，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
步骤206，根据第一位姿和图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿。
在该实施例中，射线成像系统通过图像采集装置，对位置标识进行图像识别，以得到位置标识对应的标识坐标信息，其中，标识坐标信息为位置标识对应的坐标信息。
示例性地，位置标识可以具体为二维表靶标，射线成像系统通过图像采集装置识别二维表靶标，可以得到标识坐标信息。
射线成像系统对标识坐标信息进行数据处理，以得到位置标识在第一坐标系中的第一位姿。
示例性地，射线成像系统可以通过PnP方法（一种3D转换为2D的方法），确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿。
本实施例中的射线成像系统的定位方法对位置标识进行图像识别，以得到位置标识对应的标识坐标信息，再对标识坐标信息进行数据处理，以得到位置标识在第一坐标系中的第一位姿，保证了第一位姿的数据准确性，进而保证了位置标识的位置准确性。
在根据本申请的一个实施例中，如图3所示，提出了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统的定位方法包括：
步骤302，在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
步骤304，根据第一位姿和位置标识在第三坐标系中的第三位姿，确定图像采集装置在第三坐标系中的第四位姿；
步骤306，根据第二位姿和第四位姿，确定可转动臂梁在第二坐标系中的目标位姿。
在该实施例中，射线成像系统确定位置标识的第三位姿，其中，第三位姿为位置标识在第三坐标系中的位置和姿态。
示例性地，第三位姿可以具体为位置标识相对于手术床的位姿。
射线成像系统根据第一位姿和第三位姿，确定图像采集装置的第四位姿，其中，第四位姿为图像采集装置在第三坐标系中的位置和姿态。
示例性地，第四位姿可以具体为图像采集装置相对于手术床的位姿。
射线成像系统再根据第二位姿和第四位姿，确定可转动臂梁的目标位姿。
本实施例中的射线成像系统的定位方法通过确定位置标识的第三位姿，并根据第一位姿和第三位姿，确定第四位姿，进而根据第二位姿和第四位姿，确定可转动臂梁的目标位姿，保证了目标位姿的数据准确性，进而保证了可转动臂梁的位置准确性。
在根据本申请的一个实施例中，如图4所示，提出了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统的定位方法包括：
步骤402，在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
步骤404，对第一位姿进行数据逆运算，以得到第一位姿对应的第一数据集；
步骤406，对第三位姿和第一数据集进行乘积运算，以得到第四位姿；
步骤408，根据第二位姿和第四位姿，确定可转动臂梁在第二坐标系中的目标位姿。
在该实施例中，射线成像系统求取第一位姿的逆数据，以得到第一位姿对应的第一数据集，其中，第一数据集为第一位姿的逆数据。
射线成像系统对第三位姿和第一数据集进行乘积运算，确定图像采集装置在第三坐标系中的第四位姿。
示例性地，第四位姿的计算公式可以具体为：
TableTCamera(n)=TableTMarker(m)×Camera(n)TMarker(m) -1；
其中，TableTCamera(n)为第四位姿，TableTMarker(m)为第三位姿，Camera(n)TMarker(m) -1为第一位姿对应的第一数据集。
本实施例中的射线成像系统的定位方法通过求取第一位姿的逆数据，以得到第一位姿对应的第一数据集，再对第三位姿和第一数据集进行乘积运算，确定图像采集装置在第三坐标系中的第四位姿，保证了第四位姿的数据准确性，进而保证了图像采集装置的位置准确性。
在根据本申请的一个实施例中，如图5所示，提出了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统的定位方法包括：
步骤502，在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
步骤504，根据第一位姿和位置标识在第三坐标系中的第三位姿，确定图像采集装置在第三坐标系中的第四位姿；
步骤506，对第四位姿进行数据逆运算，以得到第四位姿对应的第二数据集；
步骤508，对第二位姿和第二数据集进行乘积运算，以得到目标位姿。
在该实施例中，射线成像系统求取第四位姿的逆数据，以得到第四位姿对应的第二数据集，其中，第二数据集为第四位姿对应的逆数据。
射线成像系统对第二位姿和第二数据集进行乘积运算，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿。
示例性地，目标位姿的计算公式可以具体为：
TableTX-tube=TableTCamera(n)×X-tubeTCamera(n) -1；
其中，TableTX-tube为目标位姿，TableTCamera(n)为第二位姿，X-tubeTCamera(n) -1为第四位姿对应的第二数据集。
本实施例中的射线成像系统的定位方法通过求取第四位姿的逆数据，以得到第四位姿对应的第二数据集，再对第二位姿和第二数据集进行乘积运算，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿，保证了目标位姿的数据准确性，进而保证了可转动臂梁的位置准确性。
在根据本申请的一个实施例中，如图6所示，提出了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统的定位方法包括：
步骤602，通过图像采集装置，对标定对象进行图像采集，以得到第一图像集合；
步骤604，根据第一图像集合，创建第一坐标系；
步骤606，通过射线采集装置，对标定对象进行图像采集，以得到第二图像集合；
步骤608，根据第二图像集合，创建第二坐标系；
步骤610，在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
步骤612，根据第一位姿和图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿。
在该实施例中，射线成像系统通过图像采集装置，采集标定对象的图像，得到第一图像集合，其中，标定对象为用于图像标定的参考对象，第一图像集合为通过图像采集装置采集的标定对象的图像集合。
示例性地，标定对象可以具体为黑白格标定板。
射线成像系统对第一图像集合进行数据处理，确定第一坐标系。
示例性地，射线成像系统可以通过张正友标定法，确定第一坐标系。
射线成像系统通过射线采集装置，采集标定对象的图像，得到第二图像集合，其中，第二图像集合为通过射线采集装置采集的标定对象的图像集合，射线采集装置为通过射线进行成像的装置，射线采集装置设置在可转动臂梁上。
示例性地，射线采集装置可以具体为X射线装置。
射线成像系统对第二图像集合进行数据处理，确定第二坐标系。
示例性地，如图7所示，标定对象可以具体为图7中的标定板，标定对象还包括图7中的钢珠701，射线采集装置可以从采集到图7中的钢珠701的图像。
本实施例中的射线成像系统的定位方法通过图像采集装置，采集标定对象的图像，得到第一图像集合，并对第一图像集合进行数据处理，确定第一坐标系，通过射线采集装置，采集标定对象的图像，得到第二图像集合，对第二图像集合进行数据处理，确定第二坐标系，保证了第一坐标系的数据准确性，同时保证了第二坐标系的数据准确性。
在根据本申请的一个实施例中，如图8所示，提出了一种射线成像系统的定位方法，射线成像系统的定位方法包括：
步骤802，通过图像采集装置，对标定对象进行图像采集，以得到第一图像集合；
步骤804，根据第一图像集合，创建第一坐标系；
步骤806，通过射线采集装置，对标定对象进行图像采集，以得到第二图像集合；
步骤808，根据第二图像集合，创建第二坐标系；
步骤810，在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
步骤812，根据第一位姿和图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿；
步骤814，通过射线采集装置，获取二维图像集合；
步骤816，根据第二坐标系，确定二维图像集合对应的图像位置信息；
步骤818，根据图像位置信息，将二维图像集合拼接为目标二维图像。
在该实施例中，射线成像系统通过射线采集装置采集图像，得到二维图像集合，其中，二维图像集合为二维图像组成的数据集合。
示例性地，二维图像集合可以具体包括患者的多张脊柱图像。
射线成像系统基于第二坐标系，确定二维图像集合对应的图像位置信息，其中，图像位置信息为二维图像集合对应的位置信息。
示例性地，图像位置信息可以具体为患者脊柱图像的图像位置。
射线成像系统对二维图像集合进行图像处理，结合图像位置信息，将二维图像集合拼接为目标二维图像，其中，目标二维图像为二维图像集合对应的拼接图像。
示例性地，如图9所示，二维图像集合可以包括图9中的（a）的901和图9中的（b）的904，901可以具体为上一位置的图像，904可以具体为下一位置的图像，图像位置信息可以包括图9中的（a）的902和图9中的（b）的903，902可以具体为下一张图像的位置，903可以具体为上一张图像的位置，目标二维图像可以具体为图9中的（c），图9中的（c）可以具体为根据位置信息拼接的大图。
本实施例中的射线成像系统的定位方法通过射线采集装置采集图像，得到二维图像集合，并基于第二坐标系，确定二维图像集合对应的图像位置信息，再对二维图像集合进行图像处理，结合图像位置信息，将二维图像集合拼接为目标二维图像，丰富了射线成像系统的成像内容，拓展了射线成像系统的成像视野。
如图10所示，本发明的实施例中提供了一种射线成像系统的定位装置，射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置于可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，射线成像系统的定位装置1000包括：
处理模块1002，用于在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
处理模块1002，还用于根据第一位姿和图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿。
在该实施例中，提供了一种射线成像系统的定位装置，射线成像系统为能够通过射线实现图像显示的系统，射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，图像采集装置设置在可转动臂梁上，手术床上设置有多个位置标识，可转动臂梁为能够旋转移动的臂梁，手术床为在手术过程中支撑患者的平台，图像采集装置为能够采集二维图像的装置，位置标识为用于确定位置的标识。
示例性地，射线成像系统可以包括C臂机，可转动臂梁可以具体为C型转动臂梁，图像采集装置可以具体为二维相机，位置标识可以具体为二维表靶标，位置标识可以设置在手术床的下方。
在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，处理模块1002能够确定位置标识的第一位姿，其中，第一位姿为位置标识在第一坐标系中的位置和姿态，第一坐标系为以图像采集装置为基准的坐标系。
需要说明的是，由于位置标识设置于手术床，通过确定位置标识的第一位姿，能够间接确定手术床在第一坐标系中的位置和姿态。
示例性地，射线成像系统内部可以包括多个图像采集装置，其中，多个图像采集装置可以分别部署在可转动臂梁的球管（一种射线发送器）侧、探测器（一种射线接收器）侧和中间侧，可以保证图像采集的无死角效果。
示例性地，第一坐标系可以具体为图像采集装置的图像坐标系，第一位姿可以具体为位置标识在图像采集装置的图像坐标系中的位置和姿态。
处理模块1002还能够确定图像采集装置的第二位姿，其中，第二位姿为图像采集装置在第二坐标系中的位置和姿态，第二坐标系为以可转动臂梁为基准的坐标系。
示例性地，第二坐标系可以具体为以可转动臂梁为基准的空间坐标系，第二位姿可以具体为图像采集装置相对于可转动臂梁的位姿。
处理模块1002根据第一位姿和第二位姿，确定可转动臂梁的目标位姿，其中，目标位姿为可转动臂梁在第三坐标系中的位置和姿态，第三坐标系为以手术床为基准的坐标系。
示例性地，第三坐标系可以具体为以手术床为基准的空间坐标系，目标位姿可以具体为可转动臂梁相对于手术床的位姿。
示例性地，如图11所示，手术床可以具体为图11中的手术床，位置标识可以具体为图11中的靶标，第三坐标系可以具体为图11中的XYZ坐标系。
示例性地，如图12所示，多个位置标识可以具体包括图12中的二维码A、二维码B和二维码C。
示例性地，如图13所示，图像采集装置可以具体为图13中的1301、1302或者1303，1301可以具体为相机1，1302可以具体为相机2，1303可以具体为相机n，第一坐标系可以具体为图13中的相机坐标系，第二坐标系可以具体为图13中的C臂坐标系，第三坐标系可以具体为图13中的手术床坐标系，射线采集装置对应的坐标系可以具体为图13中的图像坐标系。
本实施例中的射线成像系统的定位装置1000在图像采集装置识别到多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿，再结合图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿，实现了快速确定可转动臂梁和手术床之间的相对位置，避免了可转动臂梁和手术床之间的碰撞，进而保证了射线成像系统的成像效率。
在上述任一实施例中，射线成像系统的定位装置1000包括：
处理模块1002，还用于对位置标识进行图像识别，确定位置标识对应的标识坐标信息；
处理模块1002，还用于根据标识坐标信息，确定位置标识在第一坐标系中的第一位姿。
本实施例中的射线成像系统的定位装置1000对位置标识进行图像识别，以得到位置标识对应的标识坐标信息，再对标识坐标信息进行数据处理，以得到位置标识在第一坐标系中的第一位姿，保证了第一位姿的数据准确性，进而保证了位置标识的位置准确性。
在上述任一实施例中，射线成像系统的定位装置1000包括：
处理模块1002，还用于根据第一位姿和位置标识在第三坐标系中的第三位姿，确定图像采集装置在第三坐标系中的第四位姿；
处理模块1002，还用于根据第二位姿和第四位姿，确定可转动臂梁在第二坐标系中的目标位姿。
本实施例中的射线成像系统的定位装置1000通过确定位置标识的第三位姿，并根据第一位姿和第三位姿，确定第四位姿，进而根据第二位姿和第四位姿，确定可转动臂梁的目标位姿，保证了目标位姿的数据准确性，进而保证了可转动臂梁的位置准确性。
在上述任一实施例中，射线成像系统的定位装置1000包括：
处理模块1002，还用于对第一位姿进行数据逆运算，以得到第一位姿对应的第一数据集；
处理模块1002，还用于对第三位姿和第一数据集进行乘积运算，以得到第四位姿。
本实施例中的射线成像系统的定位装置1000通过求取第一位姿的逆数据，以得到第一位姿对应的第一数据集，再对第三位姿和第一数据集进行乘积运算，确定图像采集装置在第三坐标系中的第四位姿，保证了第四位姿的数据准确性，进而保证了图像采集装置的位置准确性。
在上述任一实施例中，射线成像系统的定位装置1000包括：
处理模块1002，还用于对第四位姿进行数据逆运算，以得到第四位姿对应的第二数据集；
处理模块1002，还用于对第二位姿和第二数据集进行乘积运算，以得到目标位姿。
本实施例中的射线成像系统的定位装置1000通过求取第四位姿的逆数据，以得到第四位姿对应的第二数据集，再对第二位姿和第二数据集进行乘积运算，确定可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿，保证了目标位姿的数据准确性，进而保证了可转动臂梁的位置准确性。
在上述任一实施例中，射线成像系统的定位装置1000包括：
处理模块1002，还用于通过图像采集装置，对标定对象进行图像采集，以得到第一图像集合；
处理模块1002，还用于根据第一图像集合，创建第一坐标系；
处理模块1002，还用于通过射线采集装置，对标定对象进行图像采集，以得到第二图像集合；
处理模块1002，还用于根据第二图像集合，创建第二坐标系。
本实施例中的射线成像系统的定位装置1000通过图像采集装置，采集标定对象的图像，得到第一图像集合，并对第一图像集合进行数据处理，确定第一坐标系，通过射线采集装置，采集标定对象的图像，得到第二图像集合，对第二图像集合进行数据处理，确定第二坐标系，保证了第一坐标系的数据准确性，同时保证了第二坐标系的数据准确性。
在上述任一实施例中，射线成像系统的定位装置1000包括：
处理模块1002，还用于通过射线采集装置，获取二维图像集合；
处理模块1002，还用于根据第二坐标系，确定二维图像集合对应的图像位置信息；
处理模块1002，还用于根据图像位置信息，将二维图像集合拼接为目标二维图像。
本实施例中的射线成像系统的定位装置1000通过射线采集装置采集图像，得到二维图像集合，并基于第二坐标系，确定二维图像集合对应的图像位置信息，再对二维图像集合进行图像处理，结合图像位置信息，将二维图像集合拼接为目标二维图像，丰富了射线成像系统的成像内容，拓展了射线成像系统的成像视野。
在根据本申请的一个实施例中，如图14所示，提出了一种射线成像系统的定位装置，射线成像系统的定位装置1400包括处理器1402和存储器1404，存储器1404中存储有程序或指令，该程序或指令被处理器1402执行时实现如上述任一技术方案中的射线成像系统的定位方法的步骤。因此，该射线成像系统的定位装置1400具备上述任一技术方案中的射线成像系统的定位方法的全部有益效果，在此不再赘述。
在根据本申请的一个实施例中，提供了一种可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的射线成像系统的定位方法，因而具有上述任一实施例中的射线成像系统的定位方法的全部有益技术效果。
其中，可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
需要明确的是，在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非有额外的明确限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了更方便地描述本发明和使得描述过程更加简便，而不是为了指示或暗示所指的装置或元件必须具有所描述的特定方位、以特定方位构造和操作，因此这些描述不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，举例来说，“连接”可以是多个对象之间的固定连接，也可以是多个对象之间的可拆卸连接，或一体地连接；可以是多个对象之间的直接相连，也可以是多个对象之间的通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据上述数据地具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种射线成像系统的定位方法，其特征在于，所述射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述可转动臂梁上，所述手术床上设置有多个位置标识，所述射线成像系统的定位方法包括：
在所述图像采集装置识别到所述多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定所述位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
根据所述第一位姿和所述图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定所述可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿；
其中，所述第一坐标系为以所述图像采集装置为基准的坐标系，所述第二坐标系为以所述可转动臂梁为基准的坐标系，所述第三坐标系为以所述手术床为基准的坐标系。
2.根据权利要求1所述的射线成像系统的定位方法，其特征在于，所述确定所述位置标识在第一坐标系中的第一位姿，具体包括：
对所述位置标识进行图像识别，确定所述位置标识对应的标识坐标信息；
根据所述标识坐标信息，确定所述位置标识在所述第一坐标系中的所述第一位姿。
3.根据权利要求1所述的射线成像系统的定位方法，其特征在于，所述根据所述第一位姿和所述图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定所述可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿，具体包括：
根据所述第一位姿和所述位置标识在第三坐标系中的第三位姿，确定图像采集装置在第三坐标系中的第四位姿；
根据所述第二位姿和所述第四位姿，确定所述可转动臂梁在第二坐标系中的目标位姿。
4.根据权利要求3所述的射线成像系统的定位方法，其特征在于，所述根据所述第一位姿和所述位置标识在第三坐标系中的第三位姿，确定图像采集装置在第三坐标系中的第四位姿，具体包括：
对所述第一位姿进行数据逆运算，以得到所述第一位姿对应的第一数据集；
对所述第三位姿和所述第一数据集进行乘积运算，以得到所述第四位姿。
5.根据权利要求3所述的射线成像系统的定位方法，其特征在于，所述根据所述第二位姿和所述第四位姿，确定所述可转动臂梁在第二坐标系中的目标位姿，具体包括：
对所述第四位姿进行数据逆运算，以得到所述第四位姿对应的第二数据集；
对所述第二位姿和所述第二数据集进行乘积运算，以得到所述目标位姿。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的射线成像系统的定位方法，其特征在于，所述射线成像系统还包括射线采集装置，所述射线采集装置设置于所述可转动臂梁上，所述射线成像系统的定位方法，还包括：
通过所述图像采集装置，对标定对象进行图像采集，以得到第一图像集合；
根据所述第一图像集合，创建所述第一坐标系；
通过所述射线采集装置，对所述标定对象进行图像采集，以得到第二图像集合；
根据所述第二图像集合，创建所述第二坐标系。
7.根据权利要求6所述的射线成像系统的定位方法，其特征在于，所述射线成像系统的定位方法，还包括：
通过所述射线采集装置，获取二维图像集合；
根据所述第二坐标系，确定所述二维图像集合对应的图像位置信息；
根据所述图像位置信息，将所述二维图像集合拼接为目标二维图像。
8.一种射线成像系统的定位装置，其特征在于，所述射线成像系统包括可转动臂梁、手术床和图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述可转动臂梁，所述手术床上设置有多个位置标识，所述射线成像系统的定位装置包括：
处理模块，用于在所述图像采集装置识别到所述多个位置标识中的任一位置标识的情况下，确定所述位置标识在第一坐标系中的第一位姿；
处理模块，还用于根据所述第一位姿和所述图像采集装置在第二坐标系中的第二位姿，确定所述可转动臂梁在第三坐标系中的目标位姿；
其中，所述第一坐标系为以所述图像采集装置为基准的坐标系，所述第二坐标系为以所述可转动臂梁为基准的坐标系，所述第三坐标系为以所述手术床为基准的坐标系。
9.一种射线成像系统的定位装置，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，存储器中存储有程序或指令，处理器在运行存储器中的程序或指令时实现如权利要求1至7中任一项所述的射线成像系统的定位方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器运行时实现如权利要求1至7中任一项所述的射线成像系统的定位方法的步骤。
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