一种基于光学增强现实技术的手术导航系统及方法

摘要

本发明属医疗器械领域，涉及一种基于光学增强现实技术的手术导航系统及方法。本发明中，计算机生成光点阵显示在光学式头盔显示器显示屏上，照相机透过显示屏拍摄标定板和光点阵；计算机识别所摄数字图像中的光点阵和彩色标定点并获取其二维坐标；计算标定点三维空间到光学式头盔显示器成像面二维空间的映射，完成标定；根据所需映射绘制相应虚拟信息，显示在光学式头盔显示器显示屏上，实现对手术场景的增强。该发明能很好地支持增强现实技术在手术导航系统中的应用。

主权项

一种基于光学增强现实技术的手术导航系统，其特征是，所述系统包括：光学式头盔显示器，光点阵，标定板，数码照相机，探针，空间定位仪和计算机；所述的光学式头盔显示器显示增强后的现实场景；所述的光点阵为计算机自动生成并显示在光学式头盔显示器的显示屏上的虚拟光点阵，并已知其在所述的显示屏上的相对二维坐标；所述的标定板标定光学式头盔显示器的内部参数，标定板上有标定点；数码照相机拍摄标定点和光点阵；所述的探针获取标定点的三维空间坐标；所述的空间定位仪发出红外线，获取被跟踪物体的六个自由度的三维空间信息；所述的计算机，通过跟踪模块接收空间定位仪输出的六个自由度的三维空间信息，并转换成程序可识别的数据格式，通过标定模块，识别所摄数码照片中的光点阵及彩色标定点，并计算出所需要的映射关系，通过绘制模块，用于计算并输出增强现实信息，并绘制在光学式头盔显示器成像平面上。