标定组件、图像识别方法、装置、介质及电子设备与流程

本公开涉及图像处理领域，具体地，涉及一种标定组件、图像识别方法、装置、介质及电子设备。

背景技术：

1、在导航手术的2d扫描图像注册过程中，需要依靠标定组件来建立图像与实际空间的位置联系。在目前的注册过程中，标定组件包括在影像跟踪设备中，影像跟踪设备固定于成像设备上，通过成像设备将包括标记件的标定组件拍摄到患者图像中，以使患处照片中能够显示标定组件的标记件。

2、但是，由于患者身上存在的金属物等的遮挡，使得部分标记件会被遮挡不能成像，故，需要在标定组件中冗余配置标记件以克服部分被遮挡不能成像的问题。

3、将多个标记件映射到图像中之后，如何快速准确地识别到与标记件对应的标志点，是目标急需解决的问题。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种标定组件、图像识别方法、装置、介质及电子设备。

2、根据本公开实施例的一方面，提供一种标定组件，所述标定组件设置于影像跟踪设备上，所述标定组件至少包括层叠设置的第一标定组件和第二标定组件；

3、所述第一标定组件上包括多个不透x光的第一标记件，多个所述第一标记件之间能够至少形成一个第一拟合圆；

4、所述第二标定组件上包括多个不透x光的第二标记件，多个所述第二标记件之间能够至少形成一个第二拟合圆；

5、其中，所述第一标记件经成像设备投影得到的第一标志点和所述第二标记件经所述成像设备投影得到的第二标志点不重合。

6、可选地，所述第一标定组件和所述第二标定组件平行设置，所述第一标定组件和所述第二标定组件之间的间隔大于等于50毫米。

7、可选地，所述第一拟合圆的最小半径和所述第二拟合圆的最小半径均大于等于40毫米。

8、可选地，所述第一拟合圆的数量和所述第二拟合圆的数量均大于等于2，相邻所述第一拟合圆之间的半径差，以及相邻所述第二拟合圆之间的半径差均大于等于10毫米。

9、可选地，在极坐标系下，同一第一拟合圆中相邻的第一标志点之间以及同一第二拟合圆中相邻的第二标志点之间的极角差均大于等于10度。

10、根据本公开实施例的另一方面，提供一种图像识别方法，应用于手术定位系统，所述手术定位系统包括成像设备、固定于所述成像设备的影像跟踪设备以及第一方面任意一项所述的标定组件，所述方法包括：

11、获取待识别图像，所述待识别图像是将所述第一标记件和第二标记件经所述成像设备投影得到包括所述第一标志点和所述第二标志点的二维图像后，对所述二维图像进行预处理后得到的图像；

12、按照标志点识别的精度由高到低的顺序，获取第一特征参数，根据所述第一特征参数对所述待识别图像执行如下操作：

13、对所述待识别图像进行标志点识别，得到多个第一标志点和多个第二标志点；之后，对多个所述第一标志点和多个所述第二标志点分别进行圆拟合处理，得到第一拟合圆和第二拟合圆；确定第一拟合圆中包括的第一标志点和第二拟合圆中包括的第二标志点的编号，得到候选编号序列；根据所述第一顺序关系和所述第二顺序关系，确定所述候选编号序列是否准确；

14、若确定所述候选编号序列识别不准确，则获取第二特征参数，并重复执行对所述待识别图像进行标志点识别的步骤至确定所述候选编号序列是否识别准确的步骤，直至确定所述候选编号序列识别准确。

15、可选地，所述获取待识别图像，包括：

16、将所述二维图像转换为灰度图像；

17、对所述灰度图像的预设区域进行无效化处理，得到无效化处理后的灰度图像；

18、对无效化处理后的灰度图像进行灰度均衡处理和中值滤波处理，得到所述待识别图像。

19、可选地，所述对所述待识别图像进行标志点识别，得到多个第一标志点和多个第二标志点，包括：

20、根据所述第一特征参数对所述待识别图像进行标志点识别，得到多个标志点；

21、根据聚类算法对多个标志点进行分类，得到多个所述第一标志点和多个所述第二标志点。

22、可选地，对多个所述第一标志点进行圆拟合处理，得到第一拟合圆，包括：

23、获取所述第一标志点到所述待识别图像的中心点之间的第一距离，将具有相同的第一距离的所述第一标志点按照ransac算法进行圆拟合，得到至少一个第一拟合圆；

24、对多个所述第二标志点进行圆拟合处理，得到第二拟合圆，包括：

25、获取所述第二标志点到所述待识别图像的中心点之间的第二距离，将具有相同的第二距离的所述第一标志点按照ransac算法进行圆拟合，得到至少一个第二拟合圆。

26、可选地，所述确定第一拟合圆中包括的第一标志点和第二拟合圆中包括的第二标志点的编号，得到候选编号序列，包括：

27、将所述第一拟合圆中包括的第一标志点和第二拟合圆中包括的第二标志点的坐标由二维图像坐标系转换到极坐标系；

28、根据所述第一拟合圆中包括的第一标志点之间预设的夹角范围，从极坐标系x轴起沿逆时针的方向旋转，逐一对符合夹角范围的第一标志点进行编号，得到第一候选编号；

29、根据所述第二拟合圆中包括的第二标志点之间预设的夹角范围，从极坐标系x轴起沿逆时针的方向旋转，逐一对符合夹角范围的第二标志点进行编号，得到第二候选编号；

30、根据所述第一候选编号和所述第二候选编号，得到所述候选编号序列。

31、可选地，所述影像跟踪设备包括示踪器，所述根据所述第一顺序关系和所述第二顺序关系，确定所述候选编号序列是否识别准确，包括：

32、根据所述候选编号序列，得到与所述候选编号序列对应的标记件；

33、根据与所述候选编号序列对应的标记件在影像跟踪设备示踪器坐标系下的空间位置，和所述候选编号序列所对应标志点在二维图像坐标系下的图像位置，确定从所述影像跟踪设备示踪器坐标系到所述二维图像坐标系的转换关系；

34、根据所述转换关系、所述第一顺序关系和所述第二顺序关系，确定所述候选编号序列所对应标志点的投影误差；

35、将所述投影误差与预设的误差阈值进行比较，若所述投影误差小于预设的误差阈值，则确定所述候选编号序列识别准确。

36、根据本公开实施例的另一方面，提供一种图像识别装置，应用于手术定位系统，所述手术定位系统包括成像设备、固定于所述成像设备的影像跟踪设备以及第一方面中任意一项所述的标定组件，所述装置包括：

37、获取模块，用于获取待识别图像，所述待识别图像是将所述第一标记件和第二标记件经所述成像设备投影得到包括所述第一标志点和所述第二标志点的二维图像后，对所述二维图像进行预处理后得到的图像；

38、处理模块，用于按照标志点识别的精度由高到低的顺序，获取第一特征参数，根据所述第一特征参数对所述待识别图像执行如下操作：

39、对所述待识别图像进行标志点识别，得到多个第一标志点和多个第二标志点；之后，对多个所述第一标志点和多个所述第二标志点分别进行圆拟合处理，得到第一拟合圆和第二拟合圆；确定第一拟合圆中包括的第一标志点和第二拟合圆中包括的第二标志点的编号，得到候选编号序列；根据所述第一顺序关系和所述第二顺序关系，确定所述候选编号序列是否准确；

40、确定模块，用于若确定所述候选编号序列识别不准确，则获取第二特征参数，并重复执行对所述待识别图像进行标志点识别的步骤至确定所述候选编号序列是否识别准确的步骤，直至确定所述候选编号序列识别准确。

41、根据本公开实施例的另一方面，本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开提供的图像识别方法中任一项方法的步骤。

42、根据本公开实施例的另一方面，本公开还提供一种电子设备，包括：存储器，其上存储有计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开提供的图像识别方法中任一项方法的步骤。

43、通过上述技术方案，针对在标定组件中冗余配置的标记件，基于成像设备得到包括所述第一标志点和所述第二标志点的待识别图像后，对待识别图像进行第一标志点和第二标志点的识别，并对识别到的多个第一标志点拟合成圆，以及对识别到的多个第二标志点拟合成圆，之后基于圆周极坐标的奇异性布局对圆上包括的第一标志点和第二标志点分别进行编号，保证基于x线透射图像中多个标志点能够被准确、高效地识别，为提高手术路径的准确度、显著缩短手术时间以及提高手术效率提供了条件。

44、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。