CN116725663A - 坐标的确定方法及相关装置 - Google Patents

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CN116725663A CN202210198126.9A CN202210198126A CN116725663A CN 116725663 A CN116725663 A CN 116725663A CN 202210198126 A CN202210198126 A CN 202210198126A CN 116725663 A CN116725663 A CN 116725663A
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Abstract

本申请实施例提供了一种坐标的确定方法及相关装置，其中，该方法包括：确定参考平面，该参考平面是根据N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，该第一坐标是通过光学测量设备采集的，该N为大于或等于3的整数；获取该N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，该第二坐标是通过该光学测量设备采集的，该M为大于或等于3的整数，该第一时刻晚于该参考时刻；从该M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，第一平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，该第一平面是根据该至少三个用于配准的坐标中的三个坐标得到的平面，该第二平面为该参考平面中的一个平面。通过本申请提供的方法可以节约配准过程花费的时间，提高配准效率。

Description

坐标的确定方法及相关装置
技术领域
本申请实施例涉及计算机技术领域，具体涉及坐标的确定方法及相关装置。
背景技术
随着计算机科学技术的不断发展，医学技术也随之迎来了重大突破，使得微创手术的应用越来越广泛。微创手术依赖于手术导航系统，手术导航系统可以理解为将患者术前或术中的计算机断层扫描(computed tomography，CT)影像数据(即CT图像)与手术床上的患者实时的解剖结构准确对应；在医生进行手术的过程中，跟踪手术探针(也可以称为手术针)并将手术针的位置在患者影像上以虚拟探针的形式进行实时更新显示的系统。
在基于光学追踪的手术导航系统中，手术针的坐标是基于光学测量设备对应的坐标系得到的，CT图像是基于CT设备对应的坐标系显示的。由于两个坐标系不同，在同一界面对其进行显示时将出现错位。目前，可以在患者体表粘贴标记物，将CT设备确定出的上述标记物的坐标作为点云A，将光学测量设备确定出的上述标记物的坐标作为点云B，使用点云配准算法对点云A和点云B进行配准，所得配准矩阵将CT坐标系的手术对象转换到光学测量坐标系进行显示，实现了坐标系统一，进而实现手术导航。
但是，实际手术环境中常常不可避免会出现闪光点，因此，光学测量设备的检测结果中可能同时包括手术患者体表粘贴的标记物的坐标以及上述闪光点的坐标，导致上述配准过程耗时长，且配准效率低。
发明内容
本申请实施例提供了一种坐标的确定方法及相关装置，通过本申请提供的方法可以节约配准过程花费的时间，提高配准效率。
第一方面，本申请实施例提供了一种坐标的确定方法，包括：
确定参考平面，上述参考平面是根据N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，上述第一坐标是通过光学测量设备采集的，上述N为大于或等于3的整数；
获取上述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，上述第二坐标是通过上述光学测量设备采集的，上述M为大于或等于3的整数，上述第一时刻晚于上述参考时刻；
在上述M大于上述N的情况下，从上述M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，第一平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，上述第一平面是根据上述至少三个用于配准的坐标中的三个坐标得到的平面，上述第二平面为上述参考平面中的一个平面。
在一种可能的实施方式中，上述确定参考平面，包括：
响应于第一触发操作，确定上述参考平面，上述第一触发操作用于指示用户实施对象处于第一状态，上述实施对象的体表粘贴有上述N个标记物；
上述获取上述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，包括：
响应于第二触发操作，获取上述N个标记物在上述第一时刻的上述M个第二坐标，上述第二触发操作用于指示上述实施对象处于第二状态，上述第一状态对应的稳定程度大于上述第二状态对应的稳定程度。
在一种可能的实施方式中，第一图形的周长与第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于第二阈值，上述第一图形为上述第一平面对应的三个坐标形成的三角形，上述第二图形为上述第二平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，上述第一图形的面积与上述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于第三阈值。
在一种可能的实施方式中，上述从上述M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，包括：
从上述M个第二坐标确定出三个用于配准的坐标，上述三个用于配准的坐标对应的平面与上述第二平面之间的夹角小于或等于上述第一阈值；
将剩余坐标与上述三个用于配准的坐标中的两个坐标组成第三平面，上述剩余坐标为上述M个第二坐标中除上述三个用于配准的坐标以外的任一坐标；
在上述第三平面与上述第二平面之间的夹角小于或等于上述第一阈值的情况下，将上述剩余坐标作为用于配准的坐标。
在一种可能的实施方式中，上述将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标，包括：
在第三图形的周长与上述第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于上述第二阈值的情况下，将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标，上述第三图形为上述第三平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，在上述第三图形的面积与上述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于上述第三阈值的情况下，将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标。
在一种可能的实施方式中，上述至少三个用于配准的坐标用于与第三坐标进行配准，上述第三坐标是对计算机断层扫描CT图像中的上述N个标记物进行分割得到的，上述CT图像是CT设备在上述参考时刻采集到的。
第二方面，本申请实施例提供了一种坐标的确定装置，包括：
确定单元，用于确定参考平面，上述参考平面是根据N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，上述第一坐标是通过光学测量设备采集的，上述N为大于或等于3的整数；
获取单元，用于获取上述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，上述第二坐标是通过上述光学测量设备采集的，上述M为大于或等于3的整数，上述第一时刻晚于上述参考时刻；
上述确定单元，还用于从上述M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，第一平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，上述第一平面是根据上述至少三个用于配准的坐标中的三个坐标得到的平面，上述第二平面为上述参考平面中的一个平面。
在一种可能的实施方式中，上述装置还包括响应单元，用于响应第一触发操作，并控制上述确定单元确定上述参考平面，上述第一触发操作用于指示用户实施对象处于第一状态，上述实施对象的体表粘贴有上述N个标记物；
上述响应单元还用于响应第二触发操作，并控制上述获取单元获取上述N个标记物在上述第一时刻的上述M个第二坐标，上述第二触发操作用于指示上述实施对象处于第二状态，上述第一状态对应的稳定程度大于上述第二状态对应的稳定程度。
在一种可能的实施方式中，第一图形的周长与第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于第二阈值，上述第一图形为上述第一平面对应的三个坐标形成的三角形，上述第二图形为上述第二平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，上述第一图形的面积与上述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于第三阈值。
在一种可能的实施方式中，上述确定单元，具体用于从上述M个第二坐标确定出三个用于配准的坐标，上述三个用于配准的坐标对应的平面与上述第二平面之间的夹角小于或等于上述第一阈值；
上述装置还包括组成单元，用于将剩余坐标与上述三个用于配准的坐标中的两个坐标组成第三平面，上述剩余坐标为上述M个第二坐标中除上述三个用于配准的坐标以外的任一坐标；
上述确定单元，具体用于在上述第三平面与上述第二平面之间的夹角小于或等于上述第一阈值的情况下，将上述剩余坐标作为用于配准的坐标。
在一种可能的实施方式中，上述确定单元，具体用于在第三图形的周长与上述第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于上述第二阈值的情况下，将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标，上述第三图形为上述第三平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，上述确定单元，具体用于在上述第三图形的面积与上述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于上述第三阈值的情况下，将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标。
在一种可能的实施方式中，上述至少三个用于配准的坐标用于与第三坐标进行配准，上述第三坐标是对计算机断层扫描CT图像中的上述N个标记物进行分割得到的，上述CT图像是CT设备在上述参考时刻采集到的。
第三方面，本申请实施例公开了一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，该存储器中存储有计算机程序，该处理器调用该存储器中存储的计算机程序，用于执行如第一方面或者第一方面的任意一种可能的实施方式中的方法。
第四方面，本申请还提供了另一种电子设备，包括：处理器、发送装置、输入装置、输出装置和存储器，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，在所述处理器执行所述计算机指令的情况下，所述电子设备执行如第一方面或者第一方面的任意一种可能的实施方式中的方法。
第五方面，本申请实施例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计算机程序，当该计算机程序在一个或多个处理器上运行时，使得如第一方面或者第一方面的任意一种可能的实施方式中的方法被执行。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序指令，该程序指令当被处理器执行时使该处理器执行如第一方面或者第一方面的任意一种可能的实施方式中的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图作简单的介绍。
图1是本申请实施例提供的一种光学测量系统100的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种对光学测量设备对应的坐标系与CT设备对应的坐标系进行配准的场景示意图；
图3是本申请实施例提供的一种光学测量设备在采集标记物的坐标的过程中产生伪影点的场景示意图；
图4是本申请实施例提供的一种坐标的确定方法的流程示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种坐标的确定方法的流程示意图；
图6是本申请实施提供的又一种坐标的确定方法的流程示意图；
图7是本申请实施例提供的一种配准方法的流程示意图；
图8是本申请实施例提供的一种在时刻B对CT设备对应的坐标系与光学测量设备对应的坐标系进行配准的示意图；
图9是本申请实施例提供的一种坐标的确定装置的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的另一种坐标的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，本申请中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。本申请的说明书、权利要求书及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
随着计算机科学技术的不断发展，医学技术也随之迎来了重大突破，使得微创手术的应用越来越广泛。相比于开放手术，微创手术具有创伤面积小、感染率低、患者康复快和住院时间短等特点。正是由于微创手术的创口较小，医生在进行微创手术时无法直视到患者的内部结构，即失去对现场的直接视觉反馈；另外，微创手术还存在术中视野区域过小，导致医生需要反复查看术前图像等问题，因此，微创手术依赖于手术导航系统。
本申请实施例中，手术导航系统可以理解为将患者术前的CT影像数据(即CT图像)与手术床上的患者实时的解剖结构准确对应；在医生进行手术的过程中，跟踪手术探针(也可以称为手术针)并将上述手术针的位置在患者影像上以虚拟探针的形式进行实时更新显示的系统。手术导航系统可以让医生掌握手术针相对患者解剖结构的位置，使微创手术更快速、更精确、更安全。例如，在脑部手术中，手术导航系统可以通过显示器显示出手术患者的“虚拟人脑”，在医生进行手术的过程中，手术导航系统将实时显示医生手中的手术针的位置，让医生知晓是否已经到达肿瘤边缘，探针的前方是不是重要组织等，辅助医生进行手术。
本申请实施例中，可以通过光学测量设备将实际场景中的手术针、患者躯体等实时映射到显示器上，使得医生可以通过显示器获取更多信息，从而提高手术精度，减轻医生的压力。示例性地，请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种光学测量系统100的示意图。如图1所示，光学测量系统100包括光学测量设备101、电子设备102以及标记物103。另外，图1中的104部分可以理解为实施对象，后续为便于理解将其称为实施对象104。本申请实施中，实施对象可以理解为患者(例如需要进行手术的患者)，或者，在一些场景中，也可以理解为需要通过上述光学测量系统采集数据的其他对象或用户。为便于理解，后文统一以“实施对象”为主体进行解释。图1中的105部分可以理解为光学测量设备101与电子设备102之间的通信连接，后续为便于理解将其称为通信连接105，应理解，上述通信连接105可以是有线连接，也可以是无线连接，本申请对此不作限定。
本申请实施例中，标记物103可以是无源标志，也可以是有源标志。其中，无源标志的表面包括一层反光涂层，可以将红外光线(infrared，IR)反射(而不是散射)回其光源。有源标志包括红外接收器，在红外接收器检测到红外脉冲的情况下可以发射红外光线。可以理解的是，在不同的应用场景中，标记物可以粘贴在不同的位置上。示例性地，标记物可以粘贴在应用工具上，例如手术针；又示例性地，标记物也可以粘贴在实施对象的体表，如图1所示，实施对象104的体表粘贴有标记物103，示例性地，标记物103包括15个标记物。
本申请实施例中，光学测量设备101可以理解为用于测量标记物在空间的位置信息的设备。可选地，光学测量设备101可以包括位置传感器，位置传感器可以包括红外发光二极管以及IR传感器等。为便于理解，以图1中的标记物1031为例进行说明，示例性地，标记物1031为无源标志。如图1所示，光学测量设备101通过红外发光二极管产生红外光线，并照射到标记物1031，标记物1031表面的反光涂层将红外光线反射回光学测量设备101的IR传感器上，传感器利用双目视觉通过如图1所示的光线(即以虚线示出的箭头)的交点实现对标记物1031的三维空间坐标的三角测量。
可以理解的是，电子设备102与光学测量设备101之间存在通信连接105，在光学测量设备101获取到标记物的三维空间坐标之后，电子设备102可以通过上述通信连接105获取到标记物的坐标数据。可选地，电子设备102包括显示器，因此，在电子设备102获取到标记物的三维空间坐标后，可以在显示器上以光学测量设备101的坐标系为基准对标记物进行显示。
可以理解的是，手术过程中的手术针也是通过粘贴在表面的标记物和光学测量设备进行定位的，电子设备通过光学测量设备获取到手术针的位置信息后，是以光学测量设备对应的坐标系为基准对手术针进行显示的。但是，另一方面，电子设备通过CT设备获取到CT图像后，是以CT设备对应的坐标系对重建的CT图像进行显示的。由于光学测量设备与CT设备的坐标系不同，在同一界面中进行显示时将出现错位，例如，手术针实际距离实施对象体表5cm，但是显示器上显示手术针可能已经刺入实施对象体内或可能在距离该实施对象体表偏远处显示。因此，光学测量设备对应的坐标系与CT设备对应的坐标系之间的配准(也可以理解为统一)是至关重要的环节。
示例性地，可以通过点云配准实现不同坐标系下不同坐标之间的配准。本申请实施例中，点云可以理解为多个点的集合，点云配准可以理解为求解两个点云之间的旋转平移矩阵，将源点云(source cloud)变换到目标点云(target cloud)相同的坐标系下。其中，旋转平移矩阵可以是刚性变换(rigid transform)或欧式变换(euclidean transform)。示例性地，最近迭代(iterative closest point，ICP)是点云配准中的一个重要算法，ICP算法可以通过公式(1)来表示：
Pt＝R·Ps+T (1)
其中，Pt可以理解为目标点云，Ps可以理解为源点云，ICP算法过程就是求解出旋转矩阵R和平移矩阵T，使得点云Ps经过上述变换(旋转和平移)与点云Pt重合，并经过不断迭代使得均方差达到最小。
为了更好地理解本方案，接下来对上述ICP算法进行简单介绍。示例性地，假设有变换点集X以及参考点集Y，可以通过以下步骤进行配准：
步骤1、从变换点集X中选取三个点，记为点X1、点X2、点X3；
步骤2、通过穷举的方式从参考点集Y中找出与点X1、点X2、点X3对应的三个点，记为点Y1、点Y2、点Y3，将点X1、点X2、点X3的中心点平移到点Y1、点Y2、点Y3的中心点得到点X1、点X2、点X3与点Y1、点Y2、点Y3之间的平移矩阵T1，然后采用奇异值分解(singular valuedecomposition，SVD)的方法计算点X1、点X2、点X3与点Y1、点Y2、点Y3的旋转矩阵R1，T1与R1叠加得到转换矩阵M1；
步骤3、将转换矩阵M1乘以点集X，得到变换点集X'并计算配准误差，例如均方根(root mean square，RMS)误差，若RMS误差大于一定的阈值时，则认为点X1、点X2、点X3与点Y1、点Y2、点Y3不是对应的点集，返回步骤2继续进行穷举寻找对应点；
步骤4、寻找到对应点集后，在变换点集X'中，按照与参考点集Y中的点的距离进行排序，并且，变换点集X'中与参考点集Y距离最近的点有相同的索引，然后记录变换点集X'中的点的变化顺序；
步骤5、基于变换点集X'和参考点集Y计算旋转矩阵R2，将旋转矩阵R2乘以变换点集X'，得到变换点集X”；
步骤6、在变换点集X”与参考点集Y之间的平均距离小于参考阈值的情况下，则停止迭代计算，在变换点集X”与参考点集Y之间的平均距离大于参考阈值的情况下，重新执行步骤4和步骤5，直到迭代次数超过参考次数；在迭代次数超过参考次数的情况下，重新执行步骤1-步骤5。其中，重新执行步骤1-步骤5的过程中，利用变化顺序调整变换点集X的顺序，使变换点集X的顺序和变换点集X”对应点的顺序相同，利用调整顺序后的变换点集X与变换点集X”计算获得转换矩阵。
在一些实施例中，光学测量设备对应的坐标系与CT设备对应的坐标系之间的配准可以通过图2所示方式来实现，图2是本申请实施例提供的一种对光学测量设备对应的坐标系与CT设备对应的坐标系进行配准的场景示意图。
示例性地，如图2中的201部分所示，实施对象体表粘贴着5个标记物。之后，一方面，将实施对象推入CT设备进行CT扫描(如图2中的2011部分)；然后，从扫描得到的CT图像中分割出上述5个标记物，并将上述5个标记物的坐标作为源点云(如图2中的2012部分)。另一方面，利用光学测量设备采集上述5个标记物的坐标(如图2中的2013部分)；然后，将采集到的上述5个标记物的坐标作为目标点云(如图2中的2014部分)。
应理解，图2中的源点云是基于CT设备的坐标系得到的，图2中的目标点云是基于光学测量设备的坐标系得到的，对于以上来自不同坐标系的点云，可以采用ICP算法，将源点云配准到目标点云，从而实现光学测量设备对应的坐标系与CT设备对应的坐标系之间的配准。可以理解的是，图2示例性地将通过CT设备确定的坐标作为源点云，通过光学测量设备确定的坐标作为目标点云进行配准，可选地，也可以将通过CT设备确定的坐标作为目标点云，通过光学测量设备确定的坐标作为源点云进行配准。
但是，实际情况中，光学测量设备采集标记物的坐标的过程中会出现偏差，即伪影点。在一些场景中，手术环境可能存在反光物体，导致光学测量设备检测到的标记物存在伪影点(也可以理解为闪光点)。在另一些场景中，光学测量设备在通过红外光线计算标记物的坐标的过程中也可能出现伪影点，示例性地，请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种光学测量设备在采集标记物的坐标的过程中产生伪影点的场景示意图。
如图3所示，图3中标记物302和标记物303可以理解为真实存在的标记物，即光学测量设备301需要采集的标记物302和标记物303的三维空间坐标。可以理解的是，在光学测量设备301采集标记物的坐标时，会计算标记物与每个IR传感器之间的线。如图3所示，光学测量设备301会计算标记物302与IR传感器3011之间的线，标记物302与IR传感器3012之间的线；以及，标记物303与IR传感器3011之间的线，标记物303与IR传感器3012之间的线，最终如图3中的虚线所示。
在上述标记物与IR传感器之间的线出现相互交叉或近乎交叉的情况下，光学测量设备301将计算相互交叉或近乎交叉的线之间的距离，在上述距离小于一定阈值(比如2毫米等)的情况下，光学测量设备301会认为两条线的交点处也为一个标记物，如图3中的白色球形标记物。但是，可以理解，如图3中的白色球形标记物并不是真实存在的标记物，而是伪影点。
在上述情况下，光学测量设备采集的标记物可能不是实施对象体表粘贴的真实的标记物，将导致源点云和目标点云的配准过程耗时长、配准效率低。基于上述问题，本申请实施例提供了一种坐标的确定方法及相关装置，通过本申请可以节约配准过程花费的时间，提高配准效率。可以理解的是，本申请实施例提供的坐标的确定方法可以由坐标的确定装置执行，其中，上述坐标的确定装置可以是任一种可执行本申请方法实施例所公开的技术方案的电子设备。示例性地，上述坐标的确定装置可以是计算机、平板电脑、台式电脑等，本申请对此不作限定。还应理解，本申请中的方法实施例还可以通过处理器执行计算机程序代码的方式实现。
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述，示例性地，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种坐标的确定方法的流程示意图，如图4所示，上述方法包括：
401：确定参考平面，该参考平面是根据N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，该第一坐标是通过光学测量设备采集的，该N为大于或等于3的整数。
本申请实施例中，上述标记物也可以称为光学标记小球，反光标记物，反光标记点(mark点)等，本申请对比不作限定。另外，上述标记物可以是有源标志，也可以是无源标志，对有源标志和无源标志的解释可以参考前文图1的相关描述，这里不再赘述。本申请实施例中，上述N个标记物可以理解为实际场景中真实存在的标记物，根据不同的场景，上述N个标记物可以粘贴在不同的位置，示例性地，上述N个标记物可以粘贴在实施对象的体表，比如实施对象的胸部，腹部等位置。
本申请实施例中，光学测量设备可以利用红外光线采集标记物的坐标，具体的采集方式可以参考前文图1的相关描述，这里不再赘述。应理解，光学测量设备采集的标记物的坐标为三维空间坐标，也就是说，上述第一坐标，以及后文步骤402中的第二坐标均为三维空间坐标。
本申请实施例中，上述参考时刻可以理解为光学测量设备准确采集到上述N个标记物中每个标记物的坐标的时刻，也就是说，光学测量设备在上述参考时刻采集上述N个标记物的坐标时，可以准确采集到N个坐标，并且上述N个坐标中每个坐标与上述N个标记物的每个标记物一一对应。示例性地，在实施对象处于稳定状态的情况下，可以通过调节光学测量设备使得光学测量设备准确采集每个标记物的坐标。
可以理解的是，由于实施对象的体表并不是平滑的平面，并且实际场景中，实施对象体表的标记物一般会均匀且错落分布，因此，上述N个标记物中的每三个标记物的坐标可以得到一个平面。因此，光学测量设备采集到上述N个标记物的N个坐标之后，可以得到上述参考平面。可以理解的是，由于上述N大于或等于3，在上述N等于3的情况下，上述参考平面为一个平面，在上述N大于3的情况下，上述参考平面应理解为多个平面的集合。示例性地，在上述N等于5的情况下，光学测量设备可以通过红外光线采集到5个第一坐标，基于上述5个第一坐标，可以得到10(即)个平面，上述10个平面可以理解为上述参考平面，也就是说，上述参考平面可以理解为多个平面的集合。
在一种确定参考平面的实现方式中，坐标的确定装置可以与光学测量设备之间建立通信连接，以获取光学测量设备在参考时刻采集的上述N个标记物中每个标记物的第一坐标，然后根据上述第一坐标得出上述参考平面。
在另一种确定参考平面的实现方式中，上述参考平面可以由其它电子设备(在一些实施例中可以是光学测量设备)确定，然后，坐标的确定装置可以与其他电子设备之间建立通信连接，以确定上述参考平面。
402：获取该N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，该第二坐标是通过该光学测量设备采集的，该M为大于或等于3的整数，该第一时刻晚于该参考时刻。
本步骤中，上述N个标记物在第一时刻的第二坐标同样由上述步骤401中的光学测量设备采集。可以理解的是，在实际应用(例如手术过程)中，实施对象体表粘贴标记物之后，光学测量设备将在一段时间内持续采集标记物的坐标。在上述场景中，上述第一时刻可以理解为手术进行过程中的任一时刻。如前文图3的相关描述可以理解，光学测量设备采集标记物的坐标的过程中可能会出现偏差，导致光学测量设备在上述第一时刻采集上述N个标记物的坐标时，得到M个第二坐标。应理解，由于两个点组成一条线段，而线段可以旋转，在使用配准算法对不同的坐标(或者可以理解为点集)进行配准时，至少分别需要3个坐标进行配准，因此，本申请实施例中，上述M大于或等于3。
示例性地，在一种可能的实现方式中，坐标的确定装置可以与光学测量设备建立通信连接，以获取上述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标。
在一些实施例中，图4所示的方法中，步骤401包括：响应于第一触发操作，确定上述参考平面，上述第一触发操作用于指示实施对象处于第一状态，上述实施对象的体表粘贴有上述N个标记物；
步骤402包括：响应于第二触发操作，获取上述N个标记物在上述第一时刻的上述M个第二坐标，上述第二触发操作用于指示上述实施对象处于第二状态，上述第一状态对应的稳定程度大于上述第二状态对应的稳定程度。
本实施例中，上述第一触发操作可以理解为用户操作(例如医生或者其他操作人员的用户操作)，示例性地，上述坐标的确定装置可以包括输入组件，上述输入组件可以包括键盘、鼠标、触控屏以及触控板等，可以通过上述输入组件实现上述触发操作。示例性地，可以通过鼠标点击软件按钮，或者，通过触控屏上对软件按钮的点击操作来实现上述触发操作。
本实施例中，触发上述第一触发操作后，坐标的确定装置确定上述参考平面，可以理解为，响应于上述第一触发操作，坐标的确定装置根据获取到的坐标确定上述参考平面，或者，响应于上述第一触发操作，坐标的确定装置将获取到的平面作为参考平面。示例性地，响应于第一按钮(例如“参考数据采集”按钮等)上的点击操作，坐标的确定装置从光学测量设备处获取上述N个标记物在参考时刻的N个坐标，并根据上述N个坐标得到上述参考平面。上述情况下，上述第一按钮上的点击操作可以理解为上述第一触发操作。
类似地，上述第二触发操作可以理解为用户操作(例如医生或者其他操作人员的用户操作)，示例性地，上述坐标的确定装置可以包括输入组件，上述输入组件可以包括键盘、鼠标、触控屏以及触控板等，可以通过上述输入组件实现上述触发操作。示例性地，可以通过鼠标点击软件按钮，或者，通过触控屏上对软件按钮的点击操作来实现上述触发操作。
本实施例中，触发上述第二触发操作后，坐标的确定装置获取上述N个标记物在上述第一时刻的M个第二坐标。示例性地，响应于第二按钮(例如“参考数据采集完成”按钮、“手术开始”按钮等)上的点击操作，坐标的确定装置从光学测量设备处获取坐标数据，并且将上述坐标数据作为上述N个标记物在上述第一时刻的M个第二坐标。上述情况下，上述第二按钮上的点击操作可以理解为上述第二触发操作。
本实施例中，上述第一触发操作用于指示实施对象处于第一状态，上述第二触发操作用于指示实施对象处于第二状态。可以理解的是，上述参考平面是根据上述N个标记物在参考时刻的坐标数据得到的，上述M个第二坐标上述N个标记物在第一时刻的坐标数据，也就是说，实施对象在上述参考时刻处于第一状态，实施对象在上述第一时刻处于第二状态。上述第一状态对应的稳定程度大于上述第二状态对应的稳定程度，本实施例将实施对象在稳定程度更高的第一状态下采集到的数据作为参考数据，可以让后续的配准更加准确。
可以理解的是，上述N个标记物粘贴在实施对象体表，实施对象的呼吸以及其他肢体动作都将影响光学测量设备对标记物的坐标测量，造成标记物的实时分布与上述参考时刻(例如利用CT设备扫描实施对象的时刻)的分布有较大差异，对于上述两个状态对应的稳定程度，可以理解为实施对象在上述第一状态下的身体活动幅度小于在上述第二状态下的身体活动幅度。示例性地，可以将实施对象憋气状态作为上述第一状态，在上述第一状态之后的自由呼吸状态作为上述第二状态。
403：在该M大于该N的情况下，从该M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，第一平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，该第一平面是根据该至少三个用于配准的坐标中的三个坐标得到的平面，该第二平面为该参考平面中的一个平面。
应理解，在光学测量设备在上述第一时刻采集标记物的坐标的过程中出现伪影点的情况下，上述第一时刻采集到的第二坐标的数量M大于真实粘贴在用户体表的标记物的数量N。本申请实施例中，配准可以理解为空间配准，也就是将手术过程中手术器械(例如手术针)和实施对象体表实时标记物与实施对象术前的CT模型整合显示在一起，进而有效地指导手术计划，实时引导手术的进行。应理解，上述术前的CT模型可以包括基于CT重建的手术区域，例如皮肤、骨骼或者肺部等三维模型。
本申请实施例中，用于配准的坐标可以理解为用于与第三坐标进行配准，上述第三坐标是对CT图像中的上述N个标记物进行分割得到的，上述CT图像是CT设备在上述参考时刻采集到的，本申请实施例的配准过程以及对上述用于配准的坐标的其他描述可以参考后文图7和图8对应的实施例。
可以理解的是，本申请实施例中，两个平面之间的夹角的范围为[0，π/2]，平面之间的夹角可以通过平面的法向量来确定。示例性地，在获取上述M个第二坐标之后，坐标的确定装置可以将上述M个第二坐标中任意三个坐标组成候选平面，然后通过计算上述候选平面的法向量A和上述第二平面的法向量B得到两平面之间的夹角A，在夹角A小于或等于上述第一阈值的情况下，将上述候选平面对应的三个坐标作为用于配准的坐标，此时，上述候选平面可以理解为上述第一平面。应理解，上述第一阈值可以根据实际情况进行调整，示例性地，上述第一阈值可以是3°、5°、7°等，本申请对此不作限定。
应理解，由于上述第二平面可以理解为上述参考平面中的一个平面，也就是说，上述M个第二坐标中的三个坐标组成的候选平面只要与上述参考平面中的一个平面之间的夹角小于或等于上述第二阈值即可。在该第一时刻实际采集的M个第二坐标中的三个坐标组成的平面与参考时刻获取的N个参考坐标组成的平面之间的夹角小于或等于上述第一阈值，可以认为上述在第一时刻采集到的三个坐标对应的结构特征与参考时刻的三个坐标对应的结构特征非常相近，进而可以认为上述在第一时刻采集到的三个坐标为真实的标记物的坐标。
本申请实施例中，首先确定参考平面，上述参考平面是根据光学测量设备采集的N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，由于用户在参考时刻处于稳定状态，可以认为光学测量设备在参考时刻采集到的N个标记物的坐标是准确的，即光学测量设备采集到的坐标是真实的坐标。在上述参考时刻之后，坐标的确定装置获取光学测量设备采集的上述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，此时，实际场景中的伪影点将导致上述M大于上述N，坐标的确定装置从M个第二坐标中确定出至少三个用于配准的坐标，其中，第一平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，第一平面是根据至少三个用于配准的坐标中的三个坐标得到的平面，第二平面为参考平面中的一个平面，也就是说，用于配准的坐标组成的平面与参考平面几乎重合。在两者几乎重合的情况下，上述两个平面对应的三个坐标之间的结构特征几乎相同，而参考时刻采集的坐标是真实的坐标，因此，通过上述方式可以有效地剔除伪影点，确定出真实存在的坐标进行配准，从而节约配准时长，提高配准的效率和准确率。
可以理解的是，在光学测量设备采集标记物的坐标出现伪影点的情况下，上述M大于上述N。应理解，在一些实施例中，在上述M等于上述N，或者，上述M小于上述N的情况下，坐标的确定装置也可以执行上述坐标的确定方法，以确定出上述M个第二坐标中真实存在的坐标，从而提高配准的效率和准确性。
在一些实施例中，图4所示的方法中，第一图形的周长与第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于第二阈值，上述第一图形为上述第一平面对应的三个坐标形成的三角形，上述第二图形为上述第二平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，上述第一图形的面积与上述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于第三阈值。
本步骤中，第二平面应理解为与上述第一平面之间的夹角小于或等于上述第一阈值的一个平面。本申请实施例中，平面(包括上述第一平面和上述第二平面)对应的坐标可以理解为组成该平面的三个坐标，例如，坐标A、坐标B以及坐标C组成平面A，平面A对应的坐标可以理解为该坐标A、该坐标B以及该坐标C。示例性地，三个用于配准的坐标为坐标A、坐标B以及坐标C，本实施例中，坐标A、坐标B以及坐标C计得到的平面A与参考平面中的平面B之间的夹角小于上述第一阈值；同时，坐标A、坐标B以及坐标C计得到的三角形周长A与平面B对应的三个坐标得到的三角形周长B之间的差值的绝对值小于上述第二阈值，或者，坐标A、坐标B以及坐标C计得到的三角形面积A与平面B对应的三个坐标得到的三角形面积B之间的差值的绝对值小于上述第三阈值。
本实施例中，上述第二阈值和上述第三阈值可以根据实际情况进行设定，示例性地，上述第二阈值可以取3毫米、4毫米等，上述第三阈值可以是3平方毫米、4平方毫米等，本申请对此不作限定。
本申请实施例中，基于每三个坐标可以计算出一个法向量，同时也可以计算出一个三角形周长，因此，在根据实时采集的三个坐标得到的平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，且根据该三个坐标得到的三角形周长与上述第二平面对应的三个坐标组成的三角形周长之间的差值的绝对值小于第二阈值的情况下，将该三个坐标作为用于配准的坐标，可以进一步有效地剔除伪影点，进而使用真实存在的标记物对应的坐标进行配准，节约配准时长，提高配准的效率和准确率。
在一些实施例中，坐标的确定装置还可以通过图5所示的方式来确定用于配准的坐标，其中，图5是本申请实施例提供的另一种坐标的确定方法的流程示意图，如图5所示，上述方法包括：
501：确定参考平面，该参考平面是根据N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，该第一坐标是通过光学测量设备采集的，该N为大于或等于3的整数。
502：获取该N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，该第二坐标是通过该光学测量设备采集的，该M为大于或等于3的整数，该第一时刻晚于该参考时刻。
对于上述步骤501和步骤502，可以参考前文步骤401和步骤402的相关描述，这里不再赘述。
503：从该M个第二坐标确定出三个用于配准的坐标，该三个用于配准的坐标对应的平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，该第二平面为该参考平面中的一个平面。
504：将剩余坐标与该三个用于配准的坐标中的两个坐标组成第三平面，该剩余坐标为该M个第二坐标中除该三个用于配准的坐标以外的任一坐标。
505：在该第三平面与该第二平面之间的夹角小于或等于该第一阈值的情况下，将该剩余坐标作为用于配准的坐标。
为了便于理解上述步骤503-上述步骤505，示例性地，请参阅图6，图6是本申请实施提供的又一种坐标的确定方法的流程示意图。如图6所示，该方法包括：
601：从M个第二坐标中选择坐标A1、坐标A2以及坐标A3。
本步骤中，坐标的确定装置可以随机从M个第二坐标选择三个坐标，作为坐标A1、坐标A2以及坐标A3。
602：将坐标A1、坐标A2以及坐标A3组成平面A。
603：判断平面A与第二平面之间的夹角是否小于第一阈值。
本步骤中的第二平面可以理解为上述步骤403中的第二平面，本步骤中的第一阈值可以理解为上述步骤403中的第一阈值。
在步骤603的判断结果为“是”的情况下，坐标的确定装置执行步骤604：将坐标A1、坐标A2以及坐标A3作为用于配准的坐标。
本步骤中，将坐标A1、坐标A2以及坐标A3作为用于配准的坐标后，坐标A1、坐标A2以及坐标A3就可以理解为上述步骤503中的三个用于配准的坐标。
在步骤603的判断结果为“否”的情况下，坐标的确定装置重新执行步骤601，应理解，坐标的确定装置重新执行步骤601时将重新从M个第二坐标中选择三个坐标。
605：将坐标A1、坐标A2以及坐标Ai组成平面B，该坐标Ai为该M个第二坐标中除坐标A1、坐标A2以及坐标A3以外的任一坐标。
本步骤中的坐标Ai可以理解为上述步骤504中的剩余坐标；坐标A1和坐标A2可以理解为上述步骤505中的该三个用于配准的坐标中的两个坐标；平面B可以理解为上述步骤504中的第三平面。应理解，图6示出的方法中将坐标A1、坐标A2与Ai进行组合得到平面B，在一些实施例中，也可以选择坐标A1和坐标A3，或者坐标A2和坐标A3与Ai进行组合得到平面B。
606：判断平面B与第二平面之间的夹角是否小于第一阈值。
本步骤中的第二平面可以理解为上述步骤403中的第二平面，本步骤中的第一阈值可以理解为上述步骤403以及上述步骤603中的第一阈值。
在步骤606的判断结果为“是”的情况下，坐标的确定装置执行步骤607：将坐标Ai作为用于配准的坐标。
在步骤606的判断结果为“否”的情况下，坐标的确定装置执行步骤608：判断该M个第二坐标中除坐标A1、坐标A2以及坐标A3以外的坐标是否被全部遍历。
在步骤608的判断结果为“是”的情况下，方法结束。在步骤608的判断结果为“否”的情况下，坐标的确定装置重新执行步骤605，应理解，坐标的确定装置重新执行步骤605时将重新选择坐标Ai。
本实施例中，从上述M个第二坐标中确定出三个用于配准的坐标之后，基于三个用于配准的坐标分别与剩下的每个坐标组合成平面来确定其他用于配准的坐标，可以提高坐标的确定装置确定用于配准的坐标的效率，进而提高配准的效率。
在一些实施例中，图5所示的方法中，步骤505包括：
在第三图形的周长与上述第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于上述第二阈值的情况下，将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标，上述第三图形为上述第三平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，在上述第三图形的面积与上述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于上述第三阈值的情况下，将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标。
本实施例可以理解为，在图6所示的方法的步骤606中进一步考虑平面B对应的坐标(即坐标A1、坐标A2以及坐标Ai)组成的三角形与第二平面对应的三角形之间的周长差值。本实施例中，坐标的确定装置在在图6所示的方法的基础上，进一步通过平面对应的坐标组成的三角形的周长或面积来确定用于配准的坐标，不仅可以进一步有效地剔除伪影点，还可以进一步提高确定用于配准的坐标的效率。
以上介绍了本申请实施例提供的坐标的确定方法，接下来介绍本申请实施例中的配准过程。本申请实施例中的配准为CT设备对应的坐标系与光学测量设备对应的坐标系之间的配准，为了更好的理解本方案的配准过程，接下来对配准的具体过程进行解释。
示例性地，请参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种配准方法的流程示意图。应理解，图7所示的配准方式可以由上述坐标的确定装置执行。还应理解，如图7所示的配准方法中，实施对象体表粘贴有多个标记物，本申请实施例基于上述多个标记物在CT设备下的坐标以及上述多个标记物在光学测量设备下的坐标来实现CT设备对应的坐标系与光学测量设备对应的坐标系之间的配准，因此，坐标的确定装置将分别通过CT设备和光学测量设备采集数据进行区处理，其中，坐标的确定装置对CT设备采集的数据的处理过程包括步骤701-步骤704，对光学测量设备采集的数据的处理过程包括步骤705-步骤706。
需要说明的是，本实施例中每个步骤之前的编号是为了便于理解方案而作出的，并不限定各个步骤的执行顺序。
另外，应理解，在实际场景中，坐标系之间的配准是一个实时过程。以手术过程为例，在实施对象进行手术的整个过程都需要对上述两个坐标系进行配准，以有效地指导手术操作。因此，为了便于理解，如图7所示，将上述配准方法分成第一阶段和第二阶段，其中，第一阶段可以理解为手术之前的配准，第二阶段可以理解为手术过程中的配准。
接下来结合图7介绍上述第一阶段中，坐标的确定装置对CT设备采集的数据的处理过程，上述处理过程包括：
701：获取CT设备在时刻A采集的的多张CT图像。
本步骤中，上述时刻A可以理解为上述步骤401中的参考时刻，示例性地，坐标的确定装置可以与CT设备建立通信连接，通过上述通信连接获取实施对象在时刻A的多张CT图像。
702：基于该多张CT图像进行三维重建。
本步骤中，坐标的确定装置从上述多张CT图像中分割出皮肤组织和骨骼轮廓等，实现对实施对象的手术区域内部结构的三维重建，可选地，坐标的确定装置包括显示器，因此，坐标的确定装置可以将实施对象内部结构以三维视图的形式在显示器上进行显示。
703：从该多张CT图像中确定出多个标记物的坐标，得到坐标A。
应理解，实施对象体表粘贴有多个标记物，通过CT设备对实施对象进CT扫描获取的上述多张CT图像中包括上述多个标记物。本步骤中，坐标的确定装置从上述多张CT图像中分割出上述多个标记物，以得到上述多个标记物中每个标记物的在CT设备对应的坐标系下的坐标A。本步骤中，上述坐标A中任一个坐标可以理解为上述第三坐标。
可以理解的是，在步骤702中基于上述多张CT图像进行三维重建时，可以在重建的三维视图中显示上述多张CT图像中的多个标记物。
704：将该坐标A作为点云A。
本步骤中，应理解，上述坐标A为上述多个标记物中每个标记物在CT设备对应的坐标系下的坐标，即上述坐标A可以理解为多个坐标的统称。
接下来介绍上述第一阶段中，坐标的确定装置对CT设备采集的数据的处理过程，上述处理过程包括：
705：获取光学测量设备在时刻A采集的该多个标记物的坐标，得到坐标B。
本步骤中，光学测量设备采集实施对象体表粘贴的多个标记物的坐标，具体的采集方式可以参阅前文图1以及前文步骤401的相关描述，这里不再赘述。上述坐标B可以理解为上述步骤401中的第一坐标。
706：将该坐标B作为点云B。
本步骤中，应理解，上述坐标B为上述多个标记物中每个标记物在光学测量设备对应的坐标系下的坐标，即上述坐标B可以理解为多个坐标的统称。
在确定上述点云A和上述点云B之后，坐标的确定装置执行步骤707：基于配准算法对该点云A和该点云B进行配准，得到配准矩阵M0。
应理解，上述点云A中的坐标是基于CT设备对应的坐标系得到的，上述点云B中的坐标是基于光学测量设备对应的坐标系得到的，两个不同坐标系之间的配准可以采用ICP算法进行配准，得到上述配准矩阵M0。
应理解，点云为多个点的集合。本申请实施例中，每个标记物可以理解为一个点，上述多个标记物即可以组合成一个点云。但是坐标的确定装置对每个点(也就是每个标记物)进行处理的过程中，是将每个点的坐标转换成矩阵进行处理，也就是说，配准可以理解为两个点云之间的配准，配准是通过将点云的坐标集转换成矩阵形式进行运算变换实现的，点是实体，坐标是点的空间位置表达形式，因此，也可以理解为多个坐标之间的配准，例如，上述坐标A和上述坐标B之间的配准，以及上述坐标A和上述坐标C之间的配准。
在得到上述配准矩阵M0之后，也可以理解为实现了CT设备对应的坐标系与光学测量设备对应的坐标系在时刻A的配准，即，除了上述多个标记物以外，在CT设备对应的坐标系下的其他对象，例如从上述多张CT图像中得到的皮肤、骨骼以及肺部器官等对象均可以通过上述配准矩阵M0转换到光学测量设备对应的坐标系下。
上述第一阶段中的步骤701-步骤707可以理解为时刻A下坐标系之间的配准，在后续过程中，实施对象的呼吸以及其他身体动作将导致光学测量设备采集到的上述多个标记物的坐标发生变化，因此，在上述时刻A之后，坐标的确定装置需要重新获取上述多个标记物的坐标，以实现坐标系之间的实时配准。为便于理解，将上述时刻A之后的配准称为第二阶段的配准，如图7所示，第二阶段的配准过程包括：
708：获取光学测量设备在时刻B采集的该多个标记物的坐标，得到坐标C。
本步骤中，上述时刻B晚于上述时刻A，上述时刻B可以理解为上述步骤402中的第一时刻。上述坐标C可以理解为上述步骤402中的M个第二坐标。
709：将该坐标C作为点云C。
本步骤中，应理解，上述坐标C为上述多个标记物中每个标记物在光学测量设备对应的坐标系下的坐标，即上述坐标C可以理解为多个坐标的统称。
710：基于配准算法对该点云B和该点云C进行配准，得到配准矩阵Mh。
本步骤中，上述点云B中的坐标B和上述点云C中的坐标C是光学测量设备在不同的时刻采集到的坐标，即上述坐标B是上述时刻A采集的坐标，上述坐标C是时刻B采集的坐标，因此，上述配准矩阵Mh可以理解为将上述多个标记物在上述时刻B的位置姿态配准到上述时刻A的位置姿态的配准矩阵。本步骤中的配准算法也可以是上述ICP算法。
711：根据M0和Mh得到该坐标C与该坐标A在该时刻A的配准矩阵M。
712：基于该配准矩阵M对该CT设备对应的坐标系和该光学测量设备对应的坐标系进行配准。
为便于理解上述步骤，示例性地，请参阅图8，图8是本申请实施例提供的一种在时刻B对CT设备对应的坐标系与光学测量设备对应的坐标系进行配准的示意图。
如图8所示，配准矩阵M0为通过坐标A和坐标B得到的两个坐标系在时刻A的配准矩阵，配准矩阵Mh为通过坐标B和坐标C得到的标记物在时刻A和时刻B的位置姿态的配准矩阵，因此，通过运算M0×Mh得到的矩阵M可以作为两个坐标系在时刻B的配准矩阵，应理解，上述两个坐标系指的是CT设备对应的坐标系与光学测量设备对应的坐标系。
应理解，通过上述配准矩阵M，可以将光学测量设备对应的坐标系下的对象(比如手术针)配准到CT设备对应的坐标系，在一些实施例中，对上述配准矩阵M进行求逆运算，可以将CT设备对应的坐标系下的对象配准到光学测量设备对应的坐标系。
基于上述图7和图8的相关描述，本申请实施例中，用于配准的坐标可以理解为用于与上述坐标A进行配准的坐标，示例性的，图7所示的方法中的坐标B和坐标C均可以理解为用于配准的坐标。基于上述各个实施例的相关描述可以理解，光学测量设备在时刻B采集的坐标C中可能出现伪影点，即坐标的确定装置需要从坐标C中确定出用于配准的坐标，因此，从M个第二坐标中确定的用于配准的坐标应理解为从上述坐标C中确定出的用于与坐标A进行配准的坐标。
以上详细阐述了本申请实施例提供的方法，下面介绍本申请实施例提供的装置。
请参阅图9，图9是本申请实施例提供的一种坐标的确定装置的结构示意图。该坐标的确定装置90用于执行上述坐标的确定方法，应理解，但凡能够实现本申请提供的坐标的确定方法的装置都属于本申请的保护范围。示例性地，该坐标的确定装置90可以为手机、台式电脑以及便携笔记本等，本申请实施例不作限定。如图9所示，该坐标的确定装置90包括确定单元901以及获取单元902，可选地，该坐标的确定装置90还可以包括响应单元903以及组成单元904。其中，各个单元的描述如下：
确定单元901，用于确定参考平面，上述参考平面是根据N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，上述第一坐标是通过光学测量设备采集的，上述N为大于或等于3的整数；
获取单元902，用于获取上述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，上述第二坐标是通过上述光学测量设备采集的，上述M为大于或等于3的整数，上述第一时刻晚于上述参考时刻；
确定单元901，还用于从上述M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，第一平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，上述第一平面是根据上述至少三个用于配准的坐标中的三个坐标得到的平面，上述第二平面为上述参考平面中的一个平面。
在一种可能的实施方式中，上述装置还包括响应单元903，用于响应第一触发操作，并控制确定单元901确定上述参考平面，上述第一触发操作用于指示实施对象处于第一状态，上述实施对象的体表粘贴有上述N个标记物；
上述响应单元903还用于响应第二触发操作，并控制上述获取单元获取上述N个标记物在上述第一时刻的上述M个第二坐标，上述第二触发操作用于指示上述实施对象处于第二状态，上述第一状态对应的稳定程度大于上述第二状态对应的稳定程度。
在一种可能的实施方式中，第一图形的周长与第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于第二阈值，上述第一图形为上述第一平面对应的三个坐标形成的三角形，上述第二图形为上述第二平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，上述第一图形的面积与上述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于第三阈值。
在一种可能的实施方式中，确定单元901，具体用于从上述M个第二坐标确定出三个用于配准的坐标，上述三个用于配准的坐标对应的平面与上述第二平面之间的夹角小于或等于上述第一阈值；
上述装置还包括组成单元904，用于将剩余坐标与上述三个用于配准的坐标中的两个坐标组成第三平面，上述剩余坐标为上述M个第二坐标中除上述三个用于配准的坐标以外的任一坐标；
确定单元901，具体用于在上述第三平面与上述第二平面之间的夹角小于或等于上述第一阈值的情况下，将上述剩余坐标作为用于配准的坐标。
在一种可能的实施方式中，确定单元901，具体用于在第三图形的周长与上述第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于上述第二阈值的情况下，将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标，上述第三图形为上述第三平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，确定单元901，具体用于在上述第三图形的面积与上述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于上述第三阈值的情况下，将上述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标。
在一种可能的实施方式中，上述至少三个用于配准的坐标用于与第三坐标进行配准，上述第三坐标是对计算机断层扫描CT图像中的上述N个标记物进行分割得到的，上述CT图像是CT设备在上述参考时刻采集到的。
请参阅图10，图10是本申请实施例提供的另一种坐标的确定装置的结构示意图。该坐标的确定装置100可以用于实现上述坐标的确定方法。示例性地，坐标的确定装置100可以是手机、台式电脑、便携笔记本等设备。
如图10所示。该坐标的确定装置100包括至少一个处理器1002，收发器1001用于通过传输介质和其他设备/装置进行通信。处理器1002可以利用收发器1001收发数据和/或信令。
可选地，坐标的确定装置100还可以包括至少一个存储器1003，用于存储程序指令和/或数据。存储器1003和处理器1002耦合。本申请实施例中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式，用于装置、单元或模块之间的信息交互。处理器1002可能和存储器1003协同操作。处理器1002可能执行存储器1003中存储的程序指令。该至少一个存储器中的至少一个可以包括于处理器中。
本申请实施例中不限定上述收发器1001、处理器1002以及存储器1003之间的具体连接介质。本申请实施例在图10中以存储器1003、处理器1002以及收发器1001之间通过总线1004连接，总线在图10中以粗线表示，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
在本申请实施例中，处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
可理解，在坐标的确定装置100为上述坐标的确定装置90时，获取单元902执行的动作可以由收发器1001执行，或者，也可以由处理器1002执行；确定单元901、响应单元903以及组成单元904执行的动作可以由处理器1002执行。
本申请还提供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计算机代码，当计算机代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例的方法。
本申请还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机代码或计算机程序，当该计算机代码或计算机程序在计算机上运行时，使得上述实施例中的方法被执行。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种坐标的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
确定参考平面，所述参考平面是根据N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，所述第一坐标是通过光学测量设备采集的，所述N为大于或等于3的整数；
获取所述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，所述第二坐标是通过所述光学测量设备采集的，所述M为大于或等于3的整数，所述第一时刻晚于所述参考时刻；
在所述M大于所述N的情况下，从所述M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，第一平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，所述第一平面是根据所述至少三个用于配准的坐标中的三个坐标得到的平面，所述第二平面为所述参考平面中的一个平面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定参考平面，包括：
响应于第一触发操作，确定所述参考平面，所述第一触发操作用于指示实施对象处于第一状态，所述实施对象的体表粘贴有所述N个标记物；
所述获取所述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，包括：
响应于第二触发操作，获取所述N个标记物在所述第一时刻的所述M个第二坐标，所述第二触发操作用于指示所述实施对象处于第二状态，所述第一状态对应的稳定程度大于所述第二状态对应的稳定程度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一图形的周长与第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于第二阈值，所述第一图形为所述第一平面对应的三个坐标形成的三角形，所述第二图形为所述第二平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，所述第一图形的面积与所述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于第三阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，包括：
从所述M个第二坐标确定出三个用于配准的坐标，所述三个用于配准的坐标对应的平面与所述第二平面之间的夹角小于或等于所述第一阈值；
将剩余坐标与所述三个用于配准的坐标中的两个坐标组成第三平面，所述剩余坐标为所述M个第二坐标中除所述三个用于配准的坐标以外的任一坐标；
在所述第三平面与所述第二平面之间的夹角小于或等于所述第一阈值的情况下，将所述剩余坐标作为用于配准的坐标。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标，包括：
在第三图形的周长与所述第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于所述第二阈值的情况下，将所述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标，所述第三图形为所述第三平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，在所述第三图形的面积与所述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于所述第三阈值的情况下，将所述第三平面对应的坐标作为用于配准的坐标。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少三个用于配准的坐标用于与第三坐标进行配准，所述第三坐标是对计算机断层扫描CT图像中的所述N个标记物进行分割得到的，所述CT图像是CT设备在所述参考时刻采集到的。
7.一种坐标的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
确定单元，用于确定参考平面，所述参考平面是根据N个标记物中每三个标记物在参考时刻的第一坐标得到的，所述第一坐标是通过光学测量设备采集的，所述N为大于或等于3的整数；
获取单元，用于获取所述N个标记物在第一时刻的M个第二坐标，所述第二坐标是通过所述光学测量设备采集的，所述M为大于或等于3的整数，所述第一时刻晚于所述参考时刻；
所述确定单元，还用于从所述M个第二坐标中确定至少三个用于配准的坐标，第一平面与第二平面之间的夹角小于或等于第一阈值，所述第一平面是根据所述至少三个用于配准的坐标中的三个坐标得到的平面，所述第二平面为所述参考平面中的一个平面。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，第一图形的周长与第二图形的周长之间的差值的绝对值小于或等于第二阈值，所述第一图形为所述第一平面对应的三个坐标形成的三角形，所述第二图形为所述第二平面对应的三个坐标形成的三角形；
或者，所述第一图形的面积与所述第二图形的面积之间的差值的绝对值小于或等于第三阈值。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在一个或多个处理器上运行时，使得如权利要求1-6中任一项所述的方法被执行。
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