CN116630206B - 快速配准的定位方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种快速配准的定位方法及***，医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据；矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据；刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准。矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正可以消除患者外形微变导致的误差；可以实现刚性配准实时定位；无需使用辅助点或辅助目标进行刚性配准，可以提高配准速度，减少操作流程。
Description
技术领域
本发明涉及医学定位技术领域，尤其是涉及一种快速配准的定位方法及***。
背景技术
目前，在进行医学定位时具有以下两种方式：（1）仪器扫描患者目标部位空间信息数据，根据空间信息数据生成患者目标部位的融合点云，将医学影像点云和融合点云进行配准，得到坐标变换关系进行刚性配准。（2）对患者目标部位进行特殊标记获取特征点，直接通过特征点与医学影像数据的模型进行配准。
然而，上述两种方式存在配准速度慢、流程繁琐、未考虑患者外形微变导致误差较大，患者或监测仪相对位置移动后需要重新进行刚性配准，不具备实时功能等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种快速配准的定位方法及***，以消除患者外形微变导致的误差，提高配准速度，减少操作流程，实现刚性配准实时定位。
第一方面，本发明实施例提供了一种快速配准的定位方法，应用于定位***，定位***包括：医学影像数据处理模块、图像采集模块、矫正模块和刚性配准模块，方法包括：医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据；矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据；刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准。
在本申请可选的实施例中，上述矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型的步骤，包括：矫正模块基于第一二维图像信息数据确定患者的目标部位的多个特征点的第一空间三维坐标；矫正模块基于三维模型确定患者的目标部位表面的多个特征点的第二空间三维坐标；矫正模块基于第一空间三维坐标和第二空间三维坐标进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型。
在本申请可选的实施例中，上述第一空间三维坐标和第二空间三维坐标一一对应。
在本申请可选的实施例中，上述刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准的步骤，包括：刚性配准模块基于第二二维图像信息数据确定患者的目标部位的多个特征点的第三空间三维坐标；刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第三空间三维坐标进行刚性配准。
在本申请可选的实施例中，上述刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第三空间三维坐标进行刚性配准的步骤，包括：基于第三空间三维坐标确定目标视角；基于目标视角将矫正后的三维模型和第三空间三维坐标进行刚性配准，得到矫正后的三维模型和第三空间三维坐标的坐标变换关系。
在本申请可选的实施例中，上述医学影像数据包括：针对包含所述目标部位进行影像学检查得到的医学影像文件。
在本申请可选的实施例中，上述目标部位包括：头部、颈部、躯干。
在本申请可选的实施例中，上述方法还包括：对患者的目标部位的进行三维建模，得到患者的目标部位表面的三维模型。
在本申请可选的实施例中，上述刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准的步骤之后，方法还包括：基于刚性配准后的三维模型对患者的目标部位进行定位。
第二方面，本发明实施例还提供了一种快速配准的定位***，用于上述的快速配准的定位方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供了一种快速配准的定位方法及***，医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据；矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据；刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准。该方式中，矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正可以消除患者外形微变导致的误差；基于实时检测的第二二维图像信息数据和矫正后的三维模型可以实现刚性配准实时定位；无需使用辅助点或辅助目标进行刚性配准，可以提高配准速度，减少操作流程。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种定位***的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种快速配准的定位方法；
图3为本发明实施例提供的另一种快速配准的定位方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种快速配准的定位装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种快速配准的定位装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，在进行医学定位时具有以下两种方式：（1）仪器扫描患者目标部位空间信息数据，根据空间信息数据生成患者目标部位的融合点云，将医学影像点云和融合点云进行配准，得到坐标变换关系进行刚性配准。（2）对患者目标部位进行特殊标记获取特征点，直接通过特征点与医学影像数据的模型进行配准。然而，上述两种方式存在配准速度慢、流程繁琐、未考虑患者外形微变导致误差较大，患者或监测仪相对位置移动后需要重新进行刚性配准，不具备实时功能等缺点。
基于此，本发明实施例提供的一种快速配准的定位方法及***，具体提供了一种速度、精度、操作、成本等俱佳的定位方法及***，可以消除患者外形微变导致的误差，提高配准速度，减少操作流程，实现刚性配准实时定位。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种快速配准的定位方法进行详细介绍。
实施例一：
本发明实施例提供一种快速配准的定位方法，应用于定位***，参见图1所示的一种定位***的示意图，该定位***包括：医学影像数据处理模块、图像采集模块、矫正模块和刚性配准模块。
基于上述描述，参见图2所示的一种快速配准的定位方法的流程图，该快速配准的定位方法包括如下步骤：
步骤S202，医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建患者的目标部位表面的三维模型。
在一些实施例中，医学影像数据包括：针对包含所述目标部位进行影像学检查得到的医学影像文件，例如：电子计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）图像数据或磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）图像数据。其中，医学影像数据可以为非实时采集的数据。
医学影像数据处理模块可以根据患者的目标部位（例如：头部、躯干等）的CT图像数据或MRI图像数据进行三维模型重建并处理，从而得到患者的目标部位表面的三维模型。
步骤S204，图像采集模块采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据。
图像采集模块可以实时采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据。其中，第一二维图像信息数据可以为患者的目标部位的完整的二维图像信息。
步骤S206，矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型。
前述已经提到，医学影像数据可以为非实时采集的数据，第一二维图像信息数可以为实时采集的数据。为了消除当前患者的目标部位表面与患者拍摄医学影像数据时期的表面的误差，矫正模块可以根据第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型。
步骤S208，图像采集模块采集患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据。
在完成对三维模型的变形矫正之后，可以对矫正后的三维模型进行刚性配准。首先，图像采集模块可以实时采集患者的目标部位的第二二维图像信息数据。其中，第二二维图像信息数据可以不为患者的目标部位的完整的二维图像信息，第二二维图像信息数据可以是目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据。
步骤S210，刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准。
其中，刚性配准可以指对物体进行平移和旋转，而形状不变。刚性配准模块可以基于对矫正后的患者的目标部位表面的三维模型和患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据进行刚性配准。由于图像采集模块可以实时采集患者的目标部位的第二二维图像信息数据，因此上述刚性配准可以是实时的。
本发明实施例提供了一种快速配准的定位方法，医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据；矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据；刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准。该方式中，矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正可以消除患者外形微变导致的误差；基于实时检测的第二二维图像信息数据和矫正后的三维模型可以实现刚性配准实时定位；无需使用辅助点或辅助目标进行刚性配准，可以提高配准速度，减少操作流程。
实施例二：
本实施例提供了一种快速配准的定位方法，该方法在上述实施例的基础上实现，如图3所示的另一种快速配准的定位方法的流程图，本实施例中的快速配准的定位方法包括如下步骤：
步骤S302，医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建患者的目标部位表面的三维模型。
在一些实施例中，目标部位包括：头部、颈部、躯干。因此，本实施例中以患者的头部作为目标部位为示例进行说明。
医院的仪器可以预先采集患者的头部的医学影像信息。医学影像数据处理模块可以获取患者的头部的医学影像信息，对上述医学影像信息进行三维重建，再经处理生成患者的头部表面的三维模型。
此外，在一些实施例中，还可以对患者的目标部位的进行三维建模，得到患者的目标部位表面的三维模型。
也即，本实施例也可以不根据医学影像数据构建三维模型，本实施例还可以直接进行三维建模得到三维模型。此时患者无需获取医学影像信息就可以进行后续的定位监控。
步骤S304，图像采集模块采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据。
在一些实施例中，第一二维图像信息数据包括：目标部位的多个视图的二维图像信息，例如：正面、侧面和后面的二维图像信息。图像采集模块可以采集患者的完整的头部二维图像作为第一二维图像信息数据，包括：患者的面部、侧脸和后脑的二维图像信息。
步骤S306，矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型。
在一些实施例中，矫正模块基于第一二维图像信息数据确定患者的目标部位的多个特征点的第一空间三维坐标；矫正模块基于三维模型确定患者的目标部位表面的多个特征点的第二空间三维坐标；矫正模块基于第一空间三维坐标和第二空间三维坐标进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型。
本实施例中可以使用算法模型基于三维模型确检测患者头部表面三维模型的头部特征点，并返回以三维模型中心点为原点的头部特征点三维坐标，称为第二空间三维坐标。
本实施例中还可以使用算法模型基于第一二维图像信息数据检测患者完整头部二维图像信息数据的特征点，返回以患者头部中心点为原点的患者现实头部特征点三维坐标，称为第一空间三维坐标。
其中，第一空间三维坐标和第二空间三维坐标一一对应，从而便于后续进行变形矫正。
在进行变形矫正时，矫正模块可以使用患者现实特征点的第一空间三维坐标对患者头部表面三维模型的第二空间三维坐标进行变形矫正，可以消除患者拍摄医学影像信息与当前时间上的头部的变化差距，从而得到与患者头部比例、形状相同的矫正后的三维模型。
步骤S308，图像采集模块采集患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据。
在一些实施例中，第二二维图像信息数据包括：患者的目标部位在目标视角下的二维图像信息，例如：患者的头部在目标视角下的二维图像信息。
图像采集模块可以采集包含患者头部任意的视角目标的二维图像信息作为第二二维图像信息。其中，第二二维图像信息可以为图像采集模块实时采集的二维图像信息，在采集第二二维图像信息时可以实时调整患者与图像采集模块的相对位置和视角。
步骤S310，刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准。
在一些实施例中，刚性配准模块基于第二二维图像信息数据确定患者的目标部位的多个特征点的第三空间三维坐标；刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第三空间三维坐标进行刚性配准。
本实施例中可以使用算法模型基于第二二维图像信息数据检测患者头部目标视角的二维图像信息数据的特征点，返回以患者头部中心点为原点的患者现实头部特征点三维坐标，称为第三空间三维坐标。
由于第二二维图像信息数据可以是实时采集的，因此本实施例中可以进行实现刚性配准实时定位。因此，本实施例中可以根据现实特征点的第三空间三维坐标对矫正后的现实患者头部的三维模型进行实时配准。
在一些实施例中，可以基于第三空间三维坐标确定目标视角；基于目标视角将矫正后的三维模型和第三空间三维坐标进行刚性配准，得到矫正后的三维模型和第三空间三维坐标的坐标变换关系。
本实施例中可以对第三空间三维坐标进行处理，得到图像采集模块采集第二二维图像信息数据的目标视角。基于目标视角将矫正后的三维模型和第三空间三维坐标进行空间配准，可以得到坐标变换关系，从而完成刚性配准。这里需要说明的是，在上述刚性配准的过程中，若患者头部移动或图像采集模块移动等导致二者相对位置发生变化时，刚性配准模块还可以进行实时位置校准以及实时配准，不影响后续的操作。
步骤S312，基于刚性配准后的三维模型对患者的目标部位进行定位。
在完成刚性配准后，医生可以基于刚性配准后的三维模型对患者的目标部位进行定位，由于刚性配准后的三维模型的精度较高，因此医生可以更加方便地进行定位，具有良好的体验感。
现有的医学定位方式存在配准速度慢、流程繁琐、未考虑患者外形微变导致误差较大，患者或监测仪相对位置移动后需要重新进行刚性配准，不具备实时功能等缺点。
其中，配准速度慢、流程繁琐、患者或监测仪相对位置移动会在一定程度上影响定位进程，患者或监测仪相对位置移动会加大定位的复杂度与难度，未考虑患者外形微变会增大刚性配准的误差。
本发明实施例提供的上述方法，可以利用矫正模块和刚性配准模块组合的方式，先对医学影像数据的表面三维模型进行变换矫正，再实现刚性配准实时定位。
具体地，可以通过算法模型直接检测患者医学影像数据表面三维模型的第二空间三维坐标，实时检测患者现实空间的第一空间三维坐标，先对患者医学影像数据表面三维模型进行变形矫正，消除上述提到的患者外形微变误差。再利用实时检测的患者现实空间的第三空间三维坐标与变形矫正后的表面三维模型得到实时坐标变换关系，实现刚性配准。因此，本实施例提供的上述方法实现了快速化、精准的刚性配准，且对于位置变化有实时位置校准以及实时配准作用，不需要重复性配准。
实施例三：
对应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种快速配准的定位装置，应用于定位***，定位***包括：医学影像数据处理模块、图像采集模块、矫正模块和刚性配准模块。参见图4所示的一种快速配准的定位装置的结构示意图，该快速配准的定位装置包括：
第一三维模型构建模块41，用于医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建患者的目标部位表面的三维模型；
第一二维图像信息数据采集模块42，用于图像采集模块采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据；
三维模型变形矫正模块43，用于矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型；
第二二维图像信息数据采集模块44，用于图像采集模块采集患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据；
三维模型刚性配准模块45，用于刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准。
本发明实施例提供了一种快速配准的定位装置，医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位的第一二维图像信息数据；矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型；图像采集模块采集患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据；刚性配准模块基于矫正后的三维模型和第二二维图像信息数据进行刚性配准。该方式中，矫正模块基于第一二维图像信息数据对三维模型进行变形矫正可以消除患者外形微变导致的误差；基于实时检测的第二二维图像信息数据和矫正后的三维模型可以实现刚性配准实时定位；无需使用辅助点或辅助目标进行刚性配准，可以提高配准速度，减少操作流程。
上述三维模型变形矫正模块，用于基于第一二维图像信息数据确定患者的目标部位的多个特征点的第一空间三维坐标；基于三维模型确定患者的目标部位表面的多个特征点的第二空间三维坐标；基于第一空间三维坐标和第二空间三维坐标进行变形矫正，得到矫正后的患者的目标部位表面的三维模型。
上述第一空间三维坐标和上述第二空间三维坐标一一对应。
上述三维模型刚性配准模块，用于基于第二二维图像信息数据确定患者的目标部位的多个特征点的第三空间三维坐标；基于矫正后的三维模型和第三空间三维坐标进行刚性配准。
上述三维模型刚性配准模块，用于基于第三空间三维坐标确定目标视角；基于目标视角将矫正后的三维模型和第三空间三维坐标进行刚性配准，得到矫正后的三维模型和第三空间三维坐标的坐标变换关系。
上述医学影像数据包括：针对包含所述目标部位进行影像学检查得到的医学影像文件。
上述目标部位包括：头部、颈部、躯干。
参见图5所示的另一种快速配准的定位装置的结构示意图，该快速配准的定位装置还包括：第二三维建模模块46，与第一二维图像信息数据采集模块42连接。上述第二三维建模模块46，用于对患者的目标部位的进行三维建模，得到患者的目标部位表面的三维模型。
如图5所示，该快速配准的定位装置还包括：定位模块47，与三维模型刚性配准模块45连接。上述定位模块47，用于基于刚性配准后的三维模型对患者的目标部位进行定位。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的快速配准的定位装置的具体工作过程，可以参考前述的快速配准的定位方法的实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施例四：
对应于上述方法实施例，本发明实施例提供了一种快速配准的定位***，用于执行前述实施例提供的快速配准的定方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的快速配准的定位***的具体工作过程，可以参考前述的快速配准的定位方法的实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施例五：
本发明实施例还提供了一种电子设备，用于运行上述快速配准的定位方法；参见图6所示的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括存储器100和处理器101，其中，存储器100用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器101执行，以实现上述快速配准的定位方法。
进一步地，图6所示的电子设备还包括总线102和通信接口103，处理器101、通信接口103和存储器100通过总线102连接。
其中，存储器100可能包含高速随机存取存储器（RAM，Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103（可以是有线或者无线）实现该***网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。总线102可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。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6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)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发明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该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器100，处理器101读取存储器100中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现上述快速配准的定位方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例所提供的快速配准的定位方法及***，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：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所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种快速配准的定位方法，其特征在于，应用于定位***，所述定位***包括：医学影像数据处理模块、图像采集模块、矫正模块和刚性配准模块，所述方法包括：
所述医学影像数据处理模块基于患者的目标部位的医学影像数据构建所述患者的目标部位表面的三维模型；
所述图像采集模块采集所述患者的目标部位的第一二维图像信息数据；
所述矫正模块基于所述第一二维图像信息数据对所述三维模型进行变形矫正，得到矫正后的所述患者的目标部位表面的三维模型；
所述图像采集模块采集所述患者的目标部位在目标视角下的第二二维图像信息数据；
所述刚性配准模块基于矫正后的所述三维模型和所述第二二维图像信息数据进行刚性配准；
所述矫正模块基于所述第一二维图像信息数据对所述三维模型进行变形矫正，得到矫正后的所述患者的目标部位表面的三维模型的步骤，包括：所述矫正模块基于所述第一二维图像信息数据确定所述患者的目标部位的多个特征点的第一空间三维坐标；所述矫正模块基于所述三维模型确定所述患者的目标部位表面的多个特征点的第二空间三维坐标；所述矫正模块基于所述第一空间三维坐标和所述第二空间三维坐标进行变形矫正，得到矫正后的所述患者的目标部位表面的三维模型；
所述刚性配准模块基于矫正后的所述三维模型和所述第二二维图像信息数据进行刚性配准的步骤，包括：所述刚性配准模块基于所述第二二维图像信息数据确定所述患者的目标部位的多个特征点的第三空间三维坐标；所述刚性配准模块基于矫正后的所述三维模型和所述第三空间三维坐标进行刚性配准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一空间三维坐标和所述第二空间三维坐标一一对应。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刚性配准模块基于矫正后的所述三维模型和所述第三空间三维坐标进行刚性配准的步骤，包括：
基于所述第三空间三维坐标确定所述目标视角；
基于所述目标视角将矫正后的所述三维模型和所述第三空间三维坐标进行刚性配准，得到矫正后的所述三维模型和所述第三空间三维坐标的坐标变换关系。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述医学影像数据包括：针对包含所述目标部位进行影像学检查得到的医学影像文件。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述目标部位包括：头部、颈部、躯干。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述患者的目标部位的进行三维建模，得到所述患者的目标部位表面的三维模型。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述刚性配准模块基于矫正后的所述三维模型和所述第二二维图像信息数据进行刚性配准的步骤之后，所述方法还包括：
基于刚性配准后的所述三维模型对所述患者的目标部位进行定位。
8.一种快速配准的定位***，其特征在于，用于执行权利要求1-7任一项所述的快速配准的定位方法。
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