一种点云配准方法、装置、电子设备和存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115830080A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211329496.8(22)申请日2022.10.27(71)申请人上海神玑医疗科技有限公司地址200000上海市浦东新区中国（上海）自由贸易试验区临港新片区正博路356号8幢3层(72)发明人刘朋程煊唐毅张涵邢庭瑀(74)专利代理机构北京合创致信专利代理有限公司16127专利代理师余倩倩(51)Int.Cl.G06T7/33(2017.01)G06F3/04845(2022.01)G06F3/0488(2022.01)权利要求书3页说明书9页附图5页(54)发明名称一种点云配准方法、装置、电子设备和存储介质(57)摘要本申请涉及一种点云配准方法，用于脑神经外科手术，所述方法包括：加载第一组脑部点云数据；加载第二组脑部点云数据；特征点提取以及特征点对比；通过第一组脑部点云数据与第二组脑部点云数据的位置转换关系进行图像配准，获得旋转矩阵，以便将第一组脑部点云坐标系向第二组脑部点云坐标系转换，进而得到第一组脑部点云数据在第二组脑部点云数据坐标系下的转换坐标。本申请采用自动与手动相结合的配准方法，保证结构光相机拍摄的点云中存在与CT点云相似的少量局部特征就可以满足点云配准精度要求。CN115830080ACN115830080A权利要求书1/3页1.一种点云配准方法，用于脑神经外科手术，其特征在于，所述方法包括：获取第一组脑部点云数据；获取第二组脑部点云数据；所述获取第一组脑部点云数据包括：通过第一算法获得第一点云数据，以及通过第二算法获得第二点云数据；所述获取第二组脑部点云数据包括：通过第一算法获得第三点云数据，以及通过第二算法获得第四点云数据；所述第二算法包括特征点提取以及特征点对比，所述特征点选自以下任一或其组合：眼角点、鼻尖点、鼻翼点、嘴角点、颅骨特征点和脑特征点；通过第一组脑部点云数据与第二组脑部点云数据的位置转换关系进行图像配准，获得旋转矩阵，以便将第一组脑部点云坐标系向第二组脑部点云坐标系转换，进而得到第一组脑部点云数据在第二组脑部点云数据坐标系下的转换坐标。2.如权利要求1所述的点云配准方法，其特征在于，所述通过第一算法获得第一点云数据包括：获得脑部CT模型文件，通过第一算法进行所述脑部CT模型文件格式转换，由所述脑部CT模型文件stl格式转化为点云文件ply格式，获得第一点云数据；所述通过第二算法获得第二点云数据包括：从所述第一点云数据中提取第一特征点，以建立第二点云数据。3.如权利要求1所述的点云配准方法，其特征在于，所述通过第一算法获得第三点云数据包括：获取脑部图像信息，所述脑部图像信息为多组图像信息的平均值；通过第一算法加载所述脑部图像信息，对所述脑部图像信息进行去除远距离冗余点操作，获得第三点云数据；所述通过第二算法获得第四点云数据包括：从所述第三点云数据中提取第二特征点，以建立第四点云数据。4.如权利要求2‑3任一项所述的点云配准方法，其特征在于，所述第二算法包括：手动提取特征点，所述特征点由检测到与触敏显示器接触的区域获得；所述区域包括：与触敏显示器接触的任意一点；以检测与触敏显示器接触的第一点至第二点形成的直线作为对角线，所述对角线构成的矩形为所述区域；以及由检测与触敏显示器接触的第一点至第二点的行程轨迹生成的封闭区域。5.如权利要求4所述的点云配准方法，其特征在于，所述方法还包括调整区域：获得直角坐标系的旋转信息，所述旋转信息为沿坐标轴旋转的角度信息；获得直角坐标系的平移信息，所述平移信息为从第一点至第二点形成的直线距离信息；以及获得直角坐标系的缩放信息，所述缩放信息为所述区域n倍的放大倍数，n为大于零的自然数。6.如权利要求2‑3任一项所述的点云配准方法，其特征在于，所述第二算法包括：手动提取特征点，所述特征点由检测到与输入信号传输的区域获2CN115830080A权利要求书2/3页得；所述区域包括：与输入信号对应的坐标位置；检测与输入信号对应的第一点至第二点形成的直线作为对角线，以所述对角线构成的矩形为所述区域；以及由检测与触敏显示器接触的第一点至第二点的行程轨迹生成的封闭区域。7.如权利要求6所述的点云配准方法，其特征在于，所述方法还包括区域调整：获得直角坐标系的旋转信息，所述旋转信息为沿坐标轴旋转的角度信息；获得直角坐标系的平移信息，所述平移为从第一点至第二点形成的直线距离；以及获得直角坐标系的缩放信息，所述缩放信息为所述区域n倍的放大倍数，n为大于零的自然数。8.如权利要求5或7所述的点云配准方法，其特征在于，所述特征点对比包括：获得所述第一特征点在正交视图上显示第一坐标位置信息，以及获得所述第二特征点在正交视图上显示第二坐标位置信息，以便将第一坐