本發(fā)明涉及定位系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)和醫(yī)療定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電視輔助胸腔鏡手術(shù)是由電視技術(shù)和內(nèi)鏡技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的微創(chuàng)外科技術(shù)。在手術(shù)過程中，利用微型攝像設(shè)備和特殊的手術(shù)器械，通過小切口觀察胸內(nèi)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行一些胸膜疾病、自發(fā)性氣胸和肺大皰、肺部腫瘤、縱膈疾病、食管疾病等疾病的活體組織檢查和治療。內(nèi)窺鏡作為一種醫(yī)療檢查工具，具有創(chuàng)傷面小、操作簡單、顯示圖像真實等特點(diǎn)，現(xiàn)已經(jīng)在眾多的醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)行使用。

在使用內(nèi)窺鏡時，需要將內(nèi)窺鏡從口腔或鼻腔伸入人體，在內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)的協(xié)助下，進(jìn)入不同的人體器官。醫(yī)生根據(jù)內(nèi)窺鏡拍攝到的圖像來觀察需要顯示的器官，進(jìn)而實現(xiàn)X射線所不能顯示的器官病變等功能。例如，可以觀察胃內(nèi)的潰瘍情況，據(jù)此制定出最佳的治療方案。

但是，傳統(tǒng)技術(shù)方案中，當(dāng)采用內(nèi)窺鏡找到并確定病灶位置后，在進(jìn)行手術(shù)時，只能又得到的病灶位置的圖像，分析病灶位置為用戶的哪個位置，依據(jù)推斷得到的病灶位置進(jìn)行手術(shù)，在該過程中手術(shù)的位置由用戶依據(jù)病灶位置的圖像進(jìn)行推斷決定，對醫(yī)師的技能要求較高，醫(yī)師且無法精確的確定手術(shù)位置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種對診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位的定位系統(tǒng)和醫(yī)療定位系統(tǒng)，以實現(xiàn)在診斷體的體外精確標(biāo)定所述診斷體體內(nèi)的目標(biāo)對象的位置信息。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案：

一種診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)，包括：

目標(biāo)對象坐標(biāo)計算單元，用于當(dāng)內(nèi)窺設(shè)備達(dá)到診斷體的目標(biāo)位置后，計算目標(biāo)對象的坐標(biāo)信息；

瞄準(zhǔn)器調(diào)整模塊，依據(jù)所述目標(biāo)對象的坐標(biāo)信息調(diào)整位于診斷體外部的瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向，使得所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向穿過所述目標(biāo)對象；

瞄準(zhǔn)器投射控制模塊，用于控制所述瞄準(zhǔn)器在所述診斷體上進(jìn)行光束投射。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，所述瞄準(zhǔn)器調(diào)整模塊，包括：

坐標(biāo)計算單元，用于計算內(nèi)窺設(shè)備在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的內(nèi)窺設(shè)備真實坐標(biāo)；依據(jù)電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的轉(zhuǎn)換矩陣，得到所述內(nèi)窺設(shè)備在虛擬三維模型中的內(nèi)窺設(shè)備虛擬坐標(biāo)；依據(jù)內(nèi)窺設(shè)備虛擬坐標(biāo)和內(nèi)窺設(shè)備的方向信息，計算得到目標(biāo)對象在虛擬三維模型中的對象虛擬坐標(biāo)；計算瞄準(zhǔn)器在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的瞄準(zhǔn)器真實坐標(biāo)和真實瞄準(zhǔn)方向；依據(jù)電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的轉(zhuǎn)換矩陣，得到所述瞄準(zhǔn)器在虛擬三維模型中的瞄準(zhǔn)器虛擬坐標(biāo)和虛擬瞄準(zhǔn)方向，其中，所述虛擬三維模型為診斷體的虛擬三維模型；

瞄準(zhǔn)方向調(diào)整單元，用于調(diào)整所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向，使得所述虛擬三維模型中的虛擬瞄準(zhǔn)方向穿過所述對象虛擬坐標(biāo)。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，瞄準(zhǔn)方向調(diào)整單元，具體用于：

將穿過所述瞄準(zhǔn)器虛擬坐標(biāo)和對象虛擬坐標(biāo)的直線作為瞄準(zhǔn)直線；判斷所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向與所述瞄準(zhǔn)直線的角度差值是否在許可范圍之內(nèi)，如果否，調(diào)整所述瞄準(zhǔn)器的真實瞄準(zhǔn)方向，直至使得所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向與所述瞄準(zhǔn)直線的角度差值位于許可范圍之內(nèi)。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，還包括：

標(biāo)注單元，用于獲取虛擬三維模型中所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向上的虛擬圖像，記為虛擬位置圖像，將所述虛擬位置圖像與內(nèi)窺設(shè)備采集到的真實圖像進(jìn)行融合，在所述真實圖像中標(biāo)注所述虛擬目標(biāo)圖像中的虛擬目標(biāo)的位置；

其中，所述虛擬圖像為：以所述虛擬瞄準(zhǔn)方向的中心軸為圓心，預(yù)設(shè)半徑范圍之內(nèi)的虛擬圖像，所述虛擬圖像的中心位置對應(yīng)的目標(biāo)即為虛擬目標(biāo)。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，還包括：

圖像分析單元，用于獲取所述虛擬位置圖像和真實圖像，計算所述虛擬位置圖像和真實圖像的相似度，判斷所述相似度是否大于預(yù)設(shè)值，如果否，對所述虛擬三維模型和電磁導(dǎo)航系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行調(diào)整，直至使得所述虛擬位置圖像和真實圖像的相似度大于預(yù)設(shè)值。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，圖像分析單元，包括：

相似度計算單元，用于獲取所述虛擬位置圖像和真實圖像，計算所述虛擬位置圖像和真實圖像的相似度，判斷所述相似度是否大于預(yù)設(shè)值，如果否，向所述坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整單元輸出觸發(fā)信號；

坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整單元，用于：獲取內(nèi)窺設(shè)備真實坐標(biāo)、內(nèi)窺設(shè)備虛擬坐標(biāo)、內(nèi)窺設(shè)備在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)的真實觀察方向、內(nèi)窺設(shè)備在虛擬三維模型中的虛擬觀察方向；將所述真實坐標(biāo)位置與虛擬坐標(biāo)之間的差值記為坐標(biāo)差值；將所述真實方向和虛擬方向之間的差值記為方向差值；依據(jù)所述坐標(biāo)差值和方向差值，調(diào)整所述虛擬三維模型和電磁導(dǎo)航系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，還包括：

方向匹配失敗子模塊，用于當(dāng)所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向與所述瞄準(zhǔn)直線的角度差值在許可范圍之外時，輸出第一預(yù)設(shè)提示信號。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，所述圖像分析單元，還用于：

當(dāng)前判斷所述虛擬位置圖像和真實圖像的相似度小于預(yù)設(shè)值時，輸出第二預(yù)設(shè)提示信號。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，所述許可范圍為不大于10°。

優(yōu)選的，上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)中，所述預(yù)設(shè)值為0.5。

一種醫(yī)療定位系統(tǒng)，包括：應(yīng)用有上述任意一項公開的診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)的計算機(jī)，與所述計算機(jī)相連的內(nèi)窺設(shè)備、瞄準(zhǔn)器、電磁導(dǎo)航系統(tǒng)、CT設(shè)備、顯示器和計算機(jī)；

其中，所述CT設(shè)備，用于對診斷體進(jìn)行掃描得到診斷體的虛擬三維模型；

所述顯示器用于顯示所述內(nèi)窺設(shè)備采集到的圖像信息。

優(yōu)選的，上述醫(yī)療定位系統(tǒng)中，電磁導(dǎo)航系統(tǒng)至少包括：平鋪的磁場發(fā)生器，與磁場發(fā)生器相連的磁場發(fā)生主機(jī)；

所述磁場發(fā)生器用于在磁場發(fā)生器主機(jī)的控制下產(chǎn)生磁場信號，通過感應(yīng)所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器內(nèi)置的導(dǎo)航傳感器，計算得到所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器內(nèi)置在所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的位置信息和瞄準(zhǔn)方向信息。

優(yōu)選的，上述醫(yī)療定位系統(tǒng)為電視輔助胸腔鏡手術(shù)系統(tǒng)或穿刺活檢系統(tǒng)。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例提供的上述方案中，當(dāng)內(nèi)窺設(shè)備在診斷體內(nèi)找到目標(biāo)對象后，可通過所述內(nèi)窺設(shè)備的位置信息確定目標(biāo)對象的坐標(biāo)信息，將體外的瞄準(zhǔn)器瞄準(zhǔn)所述目標(biāo)對象的坐標(biāo)后，該瞄準(zhǔn)路徑上位于診斷體體表的位置記為標(biāo)定位置，可見，該標(biāo)定位置可由設(shè)備自動定位完成，對工作人員的技能要求較低，且定位過程快速準(zhǔn)確。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例公開的一種診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請實施例公開的一種所述瞄準(zhǔn)器調(diào)整模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請另一實施例公開的一種診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本申請又一實施例公開的一種診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本申請實施例公開的一種醫(yī)療定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了能夠在診斷體表面精確定位目標(biāo)對象的位置，本申請公開了一種診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于需要采用內(nèi)窺設(shè)備定位目標(biāo)對象的系統(tǒng)中，參見圖1，本申請實施例公開的所述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)，可以包括：

目標(biāo)對象坐標(biāo)計算單元100，用于當(dāng)內(nèi)窺設(shè)備達(dá)到診斷體的目標(biāo)位置(目標(biāo)對象所在的位置)后，計算目標(biāo)對象的坐標(biāo)信息；

所述內(nèi)窺設(shè)備可以為內(nèi)窺鏡設(shè)備，例如支氣管內(nèi)窺鏡、腸胃內(nèi)窺鏡等，用戶可以結(jié)合其他輔助系統(tǒng)控制所述內(nèi)窺設(shè)備在所述診斷體內(nèi)的運(yùn)動路徑，最終使得所述內(nèi)窺設(shè)備達(dá)到目標(biāo)對象所在的位置，通過定位系統(tǒng)，定位所述內(nèi)窺設(shè)備的坐標(biāo)位置信息；

瞄準(zhǔn)器調(diào)整模塊200，依據(jù)所述目標(biāo)對象的坐標(biāo)信息調(diào)整位于診斷體外部的瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向，使得所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向穿過所述目標(biāo)對象；

當(dāng)所述目標(biāo)對象的坐標(biāo)信息確定以后，只需要采用位于診斷體外的瞄準(zhǔn)器瞄準(zhǔn)所述目標(biāo)對象，所述瞄準(zhǔn)器正對的診斷體的體表位置作為目標(biāo)對象在診斷體體外的標(biāo)定位置，當(dāng)診斷體為需要患者時，所述標(biāo)定位置即為要進(jìn)行手術(shù)的位置(例如開刀位置)，當(dāng)然，用戶可以通過改變所述瞄準(zhǔn)器的位置，調(diào)整位于診斷體體表的標(biāo)定位置，最終由多個標(biāo)定位置中選擇一個合理的位置；

瞄準(zhǔn)器投射控制模塊300，用于控制所述瞄準(zhǔn)器在所述診斷體上進(jìn)行光束投射，以在診斷體外確定標(biāo)定位置。

通過本申請上述實施例公開的技術(shù)方案可見，當(dāng)內(nèi)窺設(shè)備在診斷體內(nèi)找到目標(biāo)對象后，可通過所述內(nèi)窺設(shè)備的位置信息確定目標(biāo)對象的坐標(biāo)信息，將體外的瞄準(zhǔn)器瞄準(zhǔn)所述目標(biāo)對象的坐標(biāo)后，該瞄準(zhǔn)路徑上位于診斷體體表的位置記為標(biāo)定位置，可見，該標(biāo)定位置可由設(shè)備自動定位完成，對工作人員的技能要求較低，且定位過程快速準(zhǔn)確。

在本申請實施例公開的技術(shù)方案中，可以通過電磁導(dǎo)航系統(tǒng)確定本申請上述方案中各個設(shè)備的真實坐標(biāo)，所述真實坐標(biāo)即為各個設(shè)備在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的坐標(biāo)，其中，所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)至少包括：磁場發(fā)生器，與磁場發(fā)生器相連的磁場發(fā)生主機(jī)，所述磁場發(fā)生器平鋪在水平面上，所述診斷體放置于磁場發(fā)生器上，所述磁場發(fā)生器在磁場發(fā)生器主機(jī)的控制下產(chǎn)生磁場信號，通過所述磁場信號定位所述瞄準(zhǔn)器、內(nèi)窺設(shè)備等的坐標(biāo)信息。

在醫(yī)療設(shè)備中，為了方便確定目標(biāo)對象的位置信息，還預(yù)先建立所述診斷體的虛擬三維模型，將所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)與虛擬三維模型相結(jié)合，將由電磁導(dǎo)航系統(tǒng)定位得到的內(nèi)窺設(shè)備的坐標(biāo)信息通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，將內(nèi)窺設(shè)備的坐標(biāo)映射到虛擬三維模型中，以在虛擬三維模型中標(biāo)定所述內(nèi)窺設(shè)備在診斷體內(nèi)的位置信息。

為了精確調(diào)整所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向，在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，參見圖2，所述瞄準(zhǔn)器調(diào)整模塊200，可以包括：

坐標(biāo)計算單元210，用于計算內(nèi)窺設(shè)備在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的內(nèi)窺設(shè)備真實坐標(biāo)；依據(jù)內(nèi)窺設(shè)備真實坐標(biāo)和內(nèi)窺設(shè)備的瞄準(zhǔn)方向，計算得到目標(biāo)對象在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的對象真實坐標(biāo)；計算瞄準(zhǔn)器在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的瞄準(zhǔn)器真實坐標(biāo)和真實瞄準(zhǔn)方向；

具體的，為了方便所述坐標(biāo)計算單元210計算所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器的坐標(biāo)信息，所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器內(nèi)各配置有一導(dǎo)航傳感器，所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)用于通過感應(yīng)所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器內(nèi)置的導(dǎo)航傳感器，感應(yīng)所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器在所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的坐標(biāo)位置信息和所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向信息，通過電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，可將所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器的位置信息和瞄準(zhǔn)方向映射到所述虛擬三維模型中；

瞄準(zhǔn)方向調(diào)整單元220，用于調(diào)整所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向，使得所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中，所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向穿過所述對象虛擬坐標(biāo)。

當(dāng)然，為了將瞄準(zhǔn)情況更加直觀的展示給用戶，本系統(tǒng)還可以采用所述虛擬三維模型向用戶展現(xiàn)當(dāng)前瞄準(zhǔn)情況，即，坐標(biāo)計算單元210，具體用于將電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型相結(jié)合，計算內(nèi)窺設(shè)備在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的內(nèi)窺設(shè)備真實坐標(biāo)和內(nèi)窺設(shè)備的瞄準(zhǔn)方向；依據(jù)電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的轉(zhuǎn)換矩陣對所述內(nèi)窺設(shè)備真實坐標(biāo)和瞄準(zhǔn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到所述內(nèi)窺設(shè)備在虛擬三維模型中的內(nèi)窺設(shè)備虛擬坐標(biāo)和其在虛擬三維模型中的瞄準(zhǔn)方向；依據(jù)內(nèi)窺設(shè)備虛擬坐標(biāo)和內(nèi)窺設(shè)備在虛擬三維模型中的瞄準(zhǔn)方向，計算得到所述診斷體內(nèi)的目標(biāo)對象在虛擬三維模型中的對象虛擬坐標(biāo)(當(dāng)然，在計算對象虛擬坐標(biāo)時，也可以由內(nèi)窺設(shè)備真實坐標(biāo)和內(nèi)窺設(shè)備在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的瞄準(zhǔn)方向，計算得到所述目標(biāo)對象在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的對象真實坐標(biāo)，然后再依據(jù)電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的轉(zhuǎn)換矩陣得到所述目標(biāo)對象在虛擬三維模型中的對象虛擬坐標(biāo))；計算瞄準(zhǔn)器在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的瞄準(zhǔn)器真實坐標(biāo)和真實瞄準(zhǔn)方向；依據(jù)電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的轉(zhuǎn)換矩陣對所述瞄準(zhǔn)器真實坐標(biāo)和真實瞄準(zhǔn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到所述瞄準(zhǔn)器在虛擬三維模型中的瞄準(zhǔn)器虛擬坐標(biāo)和虛擬瞄準(zhǔn)方向；

瞄準(zhǔn)方向調(diào)整單元220，具體用于調(diào)整所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向，使得所述虛擬三維模型中的虛擬瞄準(zhǔn)方向穿過所述對象虛擬坐標(biāo)。

具體的，所述瞄準(zhǔn)方向調(diào)整單元220，用于依據(jù)所述瞄準(zhǔn)器在虛擬三維模型中的瞄準(zhǔn)器虛擬坐標(biāo)和虛擬瞄準(zhǔn)方向判斷所述瞄準(zhǔn)器的是否瞄準(zhǔn)所述對象虛擬坐標(biāo)，如果否，對所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向和/或坐標(biāo)位置進(jìn)行調(diào)整，最終使得所述虛擬三維模型中的對象虛擬坐標(biāo)位于所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向上。

在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，通過所述瞄準(zhǔn)方向調(diào)整單元220對瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向進(jìn)行調(diào)整，以使得所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向穿過目標(biāo)對象，在調(diào)整瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向時，可采用閉環(huán)調(diào)整的方式對瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向進(jìn)行調(diào)整，具體的，當(dāng)瞄準(zhǔn)過程是基于目標(biāo)對象在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的對象真實坐標(biāo)進(jìn)行的時，所述瞄準(zhǔn)方向調(diào)整單元220具體用于：將所述瞄準(zhǔn)器在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的瞄準(zhǔn)器真實坐標(biāo)和對象真實坐標(biāo)作為瞄準(zhǔn)直線，獲取并調(diào)整所述瞄準(zhǔn)器在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的瞄準(zhǔn)方向，使其與所述瞄準(zhǔn)直線的方向相一致。當(dāng)瞄準(zhǔn)過程是基于目標(biāo)對象在虛擬三維模型的對象虛擬坐標(biāo)進(jìn)行的時，所述瞄準(zhǔn)方向調(diào)整單元220具體用于：將穿過所述瞄準(zhǔn)器虛擬坐標(biāo)和對象虛擬坐標(biāo)的直線作為瞄準(zhǔn)直線；判斷所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向與所述瞄準(zhǔn)直線的角度差值是否在許可范圍之內(nèi)，如果否，調(diào)整所述瞄準(zhǔn)器的真實瞄準(zhǔn)方向，直至使得所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向與所述瞄準(zhǔn)直線的角度差值位于許可范圍之內(nèi)。

在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，在具體實施過程中為了方便用戶觀察內(nèi)窺設(shè)備采集到的真實圖像，以使得所述內(nèi)窺設(shè)備能夠準(zhǔn)確的采集到目標(biāo)對象的真實圖像，在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中還需通過顯示設(shè)備實時顯示所述內(nèi)窺設(shè)備采集到的圖像信息，為了更近一步的向用戶展示所述瞄準(zhǔn)器當(dāng)前所瞄準(zhǔn)的診斷體的體內(nèi)位置，上述系統(tǒng)中還可以包括：

標(biāo)注單元，用于獲取虛擬三維模型中所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向上的虛擬圖像，記為虛擬位置圖像，在獲取所述虛擬位置圖像時，將所述內(nèi)窺設(shè)備采集到的圖像信息與所述虛擬三維模型進(jìn)行圖像匹配，在所述虛擬三維模型中標(biāo)出所述內(nèi)窺設(shè)備當(dāng)前采集到的圖像在所述虛擬三維模型中的區(qū)域信息，即為虛擬拍攝區(qū)域，當(dāng)所述瞄準(zhǔn)器瞄準(zhǔn)所述目標(biāo)對象后，瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向必然穿過所述虛擬拍攝區(qū)域，將所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向上正對的虛擬拍攝區(qū)域記為虛擬位置圖像，在所述顯示設(shè)備中，將所述虛擬位置圖像與內(nèi)窺設(shè)備采集到的真實圖像進(jìn)行融合，在所述真實圖像中標(biāo)注所述虛擬目標(biāo)圖像中的虛擬目標(biāo)的位置，并通過顯示設(shè)備進(jìn)行顯示，從而能夠使得用戶更加快捷的判定所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)對象；

其中，所述虛擬圖像為：以所述虛擬瞄準(zhǔn)方向的中心軸為圓心，預(yù)設(shè)半徑范圍之內(nèi)的虛擬拍攝區(qū)域，所述虛擬拍攝區(qū)域的中心位置對應(yīng)的目標(biāo)即為虛擬三維模型中與所述目標(biāo)對象對應(yīng)的虛擬目標(biāo)。

在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的轉(zhuǎn)換矩陣為用戶依據(jù)經(jīng)驗計算得到的轉(zhuǎn)換矩陣，在實際使用時，其必然存在一定誤差，針對于此，在上述系統(tǒng)工作過程中，還需要對得到的虛擬位置圖像和真實圖像進(jìn)行對比，判斷兩者的相似度，如果兩者的相似度高于預(yù)設(shè)值，則表明兩個圖像對應(yīng)的時同一目標(biāo)對象，此時，說明該轉(zhuǎn)換矩陣能夠精確地實現(xiàn)電磁導(dǎo)航系統(tǒng)與虛擬三維模型之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

針對于此，在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，還包括：

圖像分析單元400，用于獲取所述虛擬位置圖像和真實圖像，計算所述虛擬位置圖像和真實圖像的相似度，判斷所述相似度是否大于預(yù)設(shè)值，如果否，對所述虛擬三維模型和電磁導(dǎo)航系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行調(diào)整，直至使得所述虛擬位置圖像和真實圖像的相似度大于預(yù)設(shè)值。

具體的，所述圖像分析單元400，可以包括相似度計算單元410和坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整單元420：

相似度計算單元410，用于獲取所述虛擬位置圖像和真實圖像，計算所述虛擬位置圖像和真實圖像的相似度，判斷所述相似度是否大于預(yù)設(shè)值，如果否，向所述坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整單元輸出觸發(fā)信號；

坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整單元420，用于：在獲取到觸發(fā)信號后，獲取內(nèi)窺設(shè)備真實坐標(biāo)、內(nèi)窺設(shè)備虛擬坐標(biāo)、內(nèi)窺設(shè)備在電磁導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)的真實觀察方向、內(nèi)窺設(shè)備在虛擬三維模型中的虛擬觀察方向；將所述真實坐標(biāo)位置與虛擬坐標(biāo)之間的差值記為坐標(biāo)差值；將所述真實方向和虛擬方向之間的差值記為方向差值；依據(jù)所述坐標(biāo)差值和方向差值，調(diào)整所述虛擬三維模型和電磁導(dǎo)航系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，以使得所述真實坐標(biāo)位置與虛擬坐標(biāo)之間的坐標(biāo)差值、真實方向和虛擬方向之間的方向差值在許可范圍之內(nèi)。

在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，在調(diào)整所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向時，可以采用手動調(diào)整的方式，當(dāng)然也可以采用自動瞄準(zhǔn)的方式，其中，為了方便用戶直觀判斷所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向是否與所述瞄準(zhǔn)直線相一致，本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，還可以包括方向匹配失敗子模塊，其用于當(dāng)所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向與所述瞄準(zhǔn)直線的角度差值在許可范圍之外時，輸出用于表征方向不匹配的第一預(yù)設(shè)提示信號，以提示用戶所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)方向還需繼續(xù)調(diào)整。

其中，所述虛擬瞄準(zhǔn)方向與所述瞄準(zhǔn)直線(在虛擬三維模型中的瞄準(zhǔn)直線)的角度差值的許可范圍的大小，可以依據(jù)用戶對精確度的要求自定確定，如果用戶對瞄準(zhǔn)的精確度要求較高，可以將所述許可范圍設(shè)定的適當(dāng)較小，例如，在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，所述許可范圍為[0°，10°]，即只要兩者的角度差值不大于10°，就可認(rèn)為所述瞄準(zhǔn)器的虛擬瞄準(zhǔn)方向與所述瞄準(zhǔn)直線的方向相一致。

與所述圖像分析單元相對應(yīng)，本申請上述系統(tǒng)中，所述圖像分析單元還用于：當(dāng)前判斷所述虛擬位置圖像和真實圖像的相似度小于預(yù)設(shè)值時，輸出用于提示用戶或系統(tǒng)需繼續(xù)對所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣?yán)^續(xù)調(diào)整的第二預(yù)設(shè)提示信號。其中，用戶可以依據(jù)自身對精度的需求設(shè)定所述用于判定相似度時的預(yù)設(shè)值的大小，例如，在本申請上述實施例公開的技術(shù)方案中，所述預(yù)設(shè)值可以設(shè)定為0.5，即，只要認(rèn)為兩者的相似度大于0.5，即可認(rèn)為兩個圖像一致。

針對于上述診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)，參見圖5，在本申請另一實施例中，還公開了一種醫(yī)療定位系統(tǒng)，其包括內(nèi)窺設(shè)備X1、瞄準(zhǔn)器X2、電磁導(dǎo)航系統(tǒng)X3、CT設(shè)備X4、顯示器X5和計算機(jī)X6，該醫(yī)療定位系統(tǒng)可以為電視輔助胸腔鏡手術(shù)系統(tǒng)或穿刺活檢系統(tǒng)；

其中，所述CT設(shè)備用于對診斷體進(jìn)行掃描，得到診斷體的虛擬三維模型，所述內(nèi)窺設(shè)備、瞄準(zhǔn)器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)航傳感器，所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)用于建立電磁導(dǎo)航坐標(biāo)系，通過所述電磁導(dǎo)航坐標(biāo)系可感應(yīng)所述內(nèi)窺設(shè)備、瞄準(zhǔn)器內(nèi)的導(dǎo)航傳感器，從而確定所述內(nèi)窺設(shè)備、瞄準(zhǔn)器的位置信息以及瞄準(zhǔn)方向，所述計算機(jī)中應(yīng)用有本申請上述任意一項實施例公開的診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)，所述計算機(jī)用于獲取并顯示所述CT設(shè)備采集到的虛擬三維模型，依據(jù)電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的轉(zhuǎn)換矩陣，確定所述內(nèi)窺設(shè)備在所述虛擬三維模型中的位置信息，所述顯示器用于顯示所述內(nèi)窺設(shè)備采集到的圖像信息。

可選的，在本申請實施例公開的技術(shù)方案中，所述瞄準(zhǔn)器能夠發(fā)射出三束激光，這三束激光呈三角式分布，該三角的中心位置即為所述瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)位置。

當(dāng)應(yīng)用本申請上述實施例公開的醫(yī)療定位系統(tǒng)在診斷體體外進(jìn)行目標(biāo)定位時，首先，采用CT設(shè)備對診斷體進(jìn)行掃描，得到診斷體的虛擬三維模型，通過計算機(jī)顯示該虛擬三維模型。將診斷體安置在所述磁場發(fā)生器上，通過所述磁場發(fā)生器主機(jī)控制所述磁場發(fā)生器工作，醫(yī)護(hù)人員將內(nèi)窺設(shè)備植入至診斷體體內(nèi)，通過所述磁場發(fā)生器通過內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器內(nèi)置的導(dǎo)航傳感器感應(yīng)所述內(nèi)窺設(shè)備和瞄準(zhǔn)器的位置信息以及瞄準(zhǔn)方向信息，并將這些信息發(fā)送給計算機(jī)，依據(jù)所述電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和虛擬三維模型之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，在所述虛擬三維模型中標(biāo)定所述內(nèi)窺設(shè)備的位置信息，同時通過顯示器實時顯示所述內(nèi)窺設(shè)備采集到的圖像信息，醫(yī)護(hù)人員通過所述顯示器顯示的圖像信息查找所述診斷體內(nèi)的目標(biāo)對象，當(dāng)所述內(nèi)窺設(shè)備采集到所述目標(biāo)對象的圖像信息后，所述計算機(jī)控制內(nèi)置的診斷體內(nèi)目標(biāo)對象定位系統(tǒng)動作。

為了描述的方便，描述以上系統(tǒng)時以功能分為各種模塊分別描述。當(dāng)然，在實施本申請時可以把各模塊的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。

本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點(diǎn)說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)或系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的系統(tǒng)及系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。