专利汇可以提供患者监视器和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 描述了患者监视系统和方法。监视系统包括一组立体摄像机(10),其被定向为获得机械床(18)上的患者(20)的图像。摄像机(10)连接至计算机14,其包括:3D 位置 确定模 块 (26),其可操作来处理患者的立体图像以识别所成像患者的表面上的多个点的3D位置;目标模型 存储器 (32),其可操作来存储包括标识三 角 形3D线网模型的 顶点 的集合的3D位置和表示顶点之间的连接的连通性的数据的目标模型;以及匹配模块(34),其可操作来识别目标模型存储器中存储的目标模型表面中离由3D位置确定模块识别的点最近的三角形,并计算最小化在所识别的点与包含目标模型表面的被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的刚性转换。所确定的转换可以用于指示机械床(18)将患者(20) 定位 在与所存储目标模型相对应的位置上或者可替换地在患者超出位置大于 阈值 量时禁止 治疗 设备(16)操作。,下面是患者监视器和方法专利的具体信息内容。
1.一种确定用于将物体的位置与由目标模型表示的目标物体的位置匹配的刚性转换的计算机实现的方法,所述目标模型包括标识三角形3D线网的顶点的集合的3D位置和表示顶点之间的连接的连通性的数据,所述方法包括:
获得物体的立体图像;
利用计算机处理所述立体图像以识别所成像物体的表面上的多个点的3D位置;
利用所述计算机基于所识别的3D位置和所述目标模型中被识别为离所述位置最近的顶点之间的所确定距离来选择所成像物体的表面上的所识别3D位置的集合作为要用于确定刚性转换的点,所述刚性转换用于将物体的位置与目标物体的位置进行匹配;以及利用所述计算机来计算最小化在所识别3D位置的集合与包含目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的刚性转换。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,选择所成像物体的表面上的所识别3D位置的集合以及计算最小化在所识别3D位置的集合与包含目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的刚性转换包括多次迭代:
确定要用于当前迭代的阈值;
基于所识别的3D位置和所述目标模型中被识别为离所述位置最近的顶点之间的距离与所述阈值的比较来选择所成像物体的表面上的所识别3D位置的集合作为要用于确定刚性转换的点,所述刚性转换用于将物体的位置与目标物体的位置进行匹配;
计算最小化在所识别3D位置的集合与包含目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的刚性转换;
其中,用于将物体的位置与目标物体的位置进行匹配的刚性转换包括在每次迭代时确定的转换的和。
3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法,其中:确定要用于当前迭代的阈值包括:
设置用于第一次迭代的初始阈值;以及
基于所识别的3D位置和所述目标模型中被识别为离所述位置最近的顶点之间的平均距离来确定用于随后迭代的阈值。
4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,选择所成像物体的表面上的所识别3D位置的集合作为要用于确定用于将物体的位置与目标物体的位置进行匹配的刚性转换的点还包括:
基于在点处的所述物体的相对定向和所述目标模型表面中被识别为离该点最近的三角形的定向来选择所成像物体的表面上的要用于计算刚性转换的所识别3D位置。
5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,选择所成像物体的表面上的所识别3D位置的集合作为要用于确定用于将物体的位置与目标物体的位置进行匹配的刚性转换的点还包括:
过滤所成像物体的表面上的所选择的要用于计算刚性转换的所识别3D位置,以在计算刚性转换之前移除被确定为投影至相同位置的任何点,所述刚性转换最小化在所过滤的所识别3D位置的集合与包含目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,计算最小化在所成像物体的表面上的所识别点与包含目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的刚性转换包括:
针对所述点的每一个确定所述点至包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面的投影;
确定将被识别为位于物体的表面上的位置的点的质心与所述点至包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的所识别平面的投影对准的平移;以及在施加所确定的平移之后,确定最小化在所成像物体的表面上的所识别点与包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的旋转。
7.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法,其中,针对所成像物体的表面上的点的所识别3D位置来识别所述目标模型表面中离所述点最近的三角形包括:
生成用于针对3D空间中点的规则网格来识别所述目标模型中离这些点最近的顶点的阵列;
识别规则3D网格的离所成像物体的表面上的点最近的部分;
通过所述阵列利用与所述3D网格的所识别部分相关联的顶点来识别所述目标模型表面中离所述点最近的三角形。
8.根据权利要求7所述的计算机实现的方法,其中,通过所述阵列利用与所述3D网格的所识别部分相关联的顶点来识别所述目标模型表面中离所述点最近的三角形包括:
确定与所述3D网格的所识别部分相关联的顶点、所述模型表面中与当前正被处理的物体的表面上的点最近的顶点;
确定直接连接至所确定的最近顶点的顶点中的任一个是否更接近于当前正被处理的所成像物体的表面上的点的3D位置;
如果直接连接的顶点中的任一个被确定为更接近于当前正被处理的所成像物体的表面上的点的3D位置,则识别连接至该顶点的任意顶点是否更接近于当前正被处理的所成像物体的表面上的点的3D位置;以及
当确定所述直接连接的顶点都没被确定为更接近于当前正被处理的所成像物体的表面上的点的3D位置时,针对所述目标模型中包含最近所识别顶点的每个三角形来确定在包含该三角形的平面和所成像物体的表面上的点的3D位置之间的距离,以识别所述目标表面中离当前正被处理的物体的表面上的点最近的三角形。
9.根据权利要求7所述的计算机实现的方法,其中,所述生成用于针对3D空间中点的规则网格来识别目标模型中离这些点最近的顶点的阵列包括针对目标模型中的每个顶点:
使用与目标模型的顶点相关联的3D坐标来识别规则3D网格中与所述顶点的位置最近的部分;
确定所述顶点与对应于规则3D网格的所识别部分中的点的位置之间的距离;以及确定所识别的点是否与表示离所述目标模型中另一顶点更近的点的数据相关联,以及如果不是,将所述点关联到标识所述顶点和所述顶点与所述点之间的距离的数据。
10.根据权利要求9所述的计算机实现的方法,还包括:
通过以下来关联所述规则网格的不与标识顶点的数据相关联的部分:在与所述规则
3D网格的轴相对应的方向中的每一个上遍历所述规则3D网格,以及当遍历所述网格时,确定在遍历方向上与所述网格上的邻近点相关联的顶点是否比之前与该网格点相关联的任何顶点更接近于与当前网格点相关联的位置,以及如果这样,关联所述网格点和标识与该邻近网格点相关联的顶点的数据。
11.一种患者监视系统,包括:
3D位置确定模块,其可操作来处理患者的立体图像以识别所成像患者的表面上的多个点的3D位置;
目标模型存储器,其可操作来存储目标模型,该目标模型包括标识三角形3D线网模型的顶点的集合的3D位置和表示顶点之间的连接的连通性的数据;以及
匹配模块,其可操作来识别所述目标模型存储器中存储的目标模型表面中离由所述3D位置确定模块所识别的点最近的三角形,并计算最小化在所识别点的所选择集合与包含所述目标模型表面的被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的刚性转换,其中,基于所识别的3D位置和所述目标模型中被识别为离所述位置最近的顶点之间的所确定距离来选择用于确定所述刚性转换的所选择的点的集合。
12.根据权利要求11所述的患者监视系统,其中,所述匹配模块可操作来通过以下步骤选择用于计算刚性转换的所成像患者的表面上的所识别的3D位置:
确定点与所述目标模型中被识别为离该点最近的顶点之间的距离;以及选择与小于阈值的距离相关联的点作为要用于计算刚性转换的点。
13.根据权利要求12所述的患者监视系统,其中,所述阈值包括基于在所识别的3D位置和所述目标模型中所识别的最近顶点之间的平均确定距离而确定的阈值。
14.根据权利要求11所述的患者监视系统,其中,所述匹配模块可操作来基于在点处的物体的相对定向和所述目标模型表面中被识别为离该点最近的三角形的定向来选择所成像患者的表面上的所识别3D位置,以用于计算最小化点到平面距离的刚性转换。
15.根据权利要求11所述的患者监视系统,其中,所述匹配模块可操作来过滤所成像患者的表面上要用于计算最小化点到平面距离的刚性转换的所选择的所识别3D位置,以在计算最小化在所过滤的所识别3D位置的集合与包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的刚性转换之前移除被确定为投影至相同位置的任何点。
16.根据权利要求11所述的患者监视系统,其中,所述匹配模块可操作来通过以下计算最小化点到平面距离的刚性转换:
针对点确定所述点至包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面的投影;
确定将被识别为位于患者的表面上的位置的点的质心与所述点至包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的所识别平面的投影对准的平移;以及在施加所确定的平移之后,确定最小化在所成像患者的表面上的所识别点与包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的旋转。
17.根据权利要求11所述的患者监视系统,还包括:
最近顶点阵列,其可操作来存储针对规则网格上的点来识别所述目标模型存储器中存储的模型的离所述点最近的顶点的数据,
其中,所述匹配模块可操作来通过以下步骤识别所述目标模型存储器中存储的目标模型表面中离由所述3D位置确定模块所识别的点最近的三角形:
识别所述规则3D网格的离所成像患者的表面上的点最近的部分;以及
通过所述最近顶点阵列利用与所述3D网格的所识别部分相关联的顶点来识别所述目标模型表面中离所述点最近的三角形。
18.根据权利要求17所述的患者监视系统,其中,所述匹配模块可操作来通过以下步骤来通过所述最近顶点阵列利用与所述3D网格的所识别部分相关联的顶点来识别目标模型表面中离所述点最近的三角形:
通过所述最近顶点阵列中的数据来确定与所述3D网格的所识别部分相关联的顶点、所述模型表面中与当前正被处理的患者的表面上的点最近的顶点;
确定直接连接至所确定的最近顶点的顶点中的任一个是否更接近于当前正被处理的所成像患者的表面上的点的3D位置;
如果直接连接的顶点中的任一个被确定为更接近于当前正被处理的所成像患者的表面上的点的3D位置,则识别连接至该顶点的任意顶点是否更接近于当前正被处理的所成像物体的表面上的点的3D位置;以及
当确定所述直接连接的顶点都没被确定为更接近于当前正被处理的所成像患者的表面上的点的3D位置时,针对所述目标模型中包含最近所识别顶点的每个三角形来确定在包含该三角形的平面与所成像物体的表面上的点的3D位置之间的距离,以识别所述目标表面中离当前正被处理的患者的表面上的点最近的三角形。
19.根据权利要求17所述的患者监视系统,其中,所述匹配模块可操作来通过针对目标模型中的每个顶点执行下述步骤来生成阵列,其中该阵列针对3D空间中点的规则网格来识别目标模型中离这些点最近的顶点:
使用与目标模型的顶点相关联的3D坐标来识别规则3D网格中与所述顶点的位置最近的部分;
确定所述顶点与对应于规则3D网格的所识别部分中的点的位置之间的距离;以及确定所识别的点是否与表示离所述目标模型中另一顶点更近的点的数据相关联,以及如果不是,将所述点关联到标识所述顶点和所述顶点与所述点之间的距离的数据。
20.根据权利要求19所述的患者监视系统,其中,所述匹配模块可进一步操作为:
通过以下来关联所述规则网格的不与所述最近顶点阵列中的数据相关联的部分:在与所述规则3D网格的轴相对应的方向中的每一个上遍历所述规则3D网格,以及当遍历所述网格时,确定在遍历方向上通过所述最近顶点阵列中的数据与所述网格上的邻近点相关联的顶点是否比之前与该网格点相关联的任何顶点更接近于与当前网格点相关联的位置,以及如果这样,关联所述最近顶点阵列中的该网格点和标识与该邻近网格点相关联的顶点的数据。
21.根据权利要求11所述的患者监视系统,还包括:
立体摄像机,其可操作来获得患者的立体图像,其中,所述3D位置确定模块被配置为处理由所述立体摄像机获得的立体图像。
22.根据权利要求21所述的患者监视系统,还包括:
机械床,其中,所述立体摄像机可操作来获得所述床上的患者的立体图像,以及所述匹配模块可操作来基于最小化在所成像患者的表面上的所识别点和包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的所计算的刚性转换,生成指令以使得所述机械床对准所成像患者。
23.根据权利要求11所述的患者监视系统,还包括治疗设备,其中所述治疗设备被配置为:如果所述匹配模块确定最小化在所成像患者的表面上的所识别点和包含所述目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的所计算的刚性转换表示患者从位置移动大于阈值量,则禁止操作。
24.一种存储计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质,所述计算机可执行指令在由可编程计算机执行时使得所述计算机确定用于将物体的位置与由目标模型表示的目标物体的位置匹配的刚性转换,所述目标模型包括标识三角形3D线网的顶点的集合的3D位置和表示顶点之间的连接的连通性的数据,所述方法包括:
获得物体的立体图像;
处理所述立体图像以识别所成像物体的表面上多个点的3D位置;
基于所识别的3D位置与所述目标模型中被识别为离所述位置最近的顶点之间的所确定距离来选择所成像物体的表面上的所识别3D位置的集合作为要用于确定刚性转换的点,所述刚性转换用于将物体的位置与目标物体的位置进行匹配;以及计算最小化在所识别3D位置的集合与包含目标模型表面中被识别为离这些点最近的三角形的平面之间的点到平面距离的刚性转换。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
基板管理控制器BMC配置初始化的方法及装置 | 2020-05-18 | 0 |
原子存储器更新单元和方法 | 2020-07-28 | 0 |
用于使用第二屏幕设备来与内容交互的方法、系统和介质 | 2020-12-16 | 1 |
用于控制道路车辆队列的方法和道路车辆队列 | 2021-02-12 | 2 |
硬件辅助的垃圾收集 | 2020-11-25 | 0 |
半自动闭塞铁路钢轨断轨监测系统及方法 | 2021-03-24 | 1 |
一种针对孔径编码超分辨光学传递函数的标定方法 | 2021-03-28 | 1 |
AUTOMATED MECHANICAL HANDLING SYSTEMS FOR INTEGRATED CIRCUIT FABRICATION, SYSTEM COMPUTERS PROGRAMMED FOR USE THEREIN, AND METHODS OF HANDLING A WAFER CARRIER HAVING AN INLET PORT AND AN OUTLET PORT | 2022-12-21 | 1 |
一种飞钉自冲铆接装置 | 2020-12-10 | 0 |
一种自循迹焊缝探伤机器人 | 2021-01-15 | 0 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。