站立式医疗扫描设备的深度相机校准方法和装置与流程

本公开的实施例涉及医疗设备，尤其涉及一种站立式医疗扫描设备的深度相机校准方法和装置。

背景技术：

1、常规医疗扫描设备采用患者卧式体位进行检查，由于重力的影响，当人体分别处于站立位和卧位时，由于体位差异，解剖结构位置发生变化，身体内脏器位置形态也会随之发生改变，骨骼肌肉系统各部分的受力不同可能引起形态结构上的改变。站立位医疗扫描设备指将患者由原来卧式体位检查变为患者站立或半坐体位，医疗扫描设备由静止固定在地面、绕患者旋转运动实现x射线穿透改变成医疗扫描设备同时实现沿患者轴向直线运动和绕患者旋转运动实现x射线穿透运动。站立位医疗扫描设备会识别出人体负重位尤其针对脊柱、下肢的真实状态，并应用于骨科、肿瘤等多种疾病的鉴别诊断。

2、在站立式扫描设备系统中，患者站立于患者支架上，系统通过抬高患者或者移动机架实现患者扫描流程。在站立式扫描设备系统的深度相机安装过程中，会产生安装偏差，导致采集到的深度图像的误差较大，从而影响整个扫描过程的顺利进行。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种站立式医疗扫描设备的深度相机校准方法和装置，可以对深度相机位置和角度进行校准，以减小深度相机的安装偏差，还可以对不同安装偏差的深度相机的图像算法进行校准，以适应性补偿不同安装偏差，能够减小深度图像的误差，从而提升扫描影像的准确性。

2、第一方面，本公开提供了一种站立式医疗扫描设备的深度相机校准方法，包括：

3、根据多个相机校准光源和相机校准工装上设置的多个第一校准刻线，调整多个深度相机的位置和/或角度，所述相机校准工装上还设置有多个第二校准刻线和多个已标定坐标的第三校准刻线；根据多个校准图像中的所述第二校准刻线和各所述校准图像的图像中心，调整各所述深度相机的所述位置和/或所述角度；根据各所述深度相机视野内的所述第三校准刻线的像素坐标和标定坐标，校准各所述深度相机的图像算法。

4、在本公开的一些实施例中，所述根据各所述深度相机视野内的所述第三校准刻线的像素坐标和标定坐标，校准各所述深度相机的图像算法包括：

5、根据各所述第三校准刻线的所述像素坐标，确定各所述第三校准刻线的物面坐标；根据各所述第三校准刻线的所述物面坐标和所述标定坐标，校准对应的所述深度相机的所述图像算法。

6、在本公开的一些实施例中，所述根据各所述第三校准刻线的所述像素坐标，确定各所述第三校准刻线的物面坐标包括：

7、根据各所述第三校准刻线的所述像素坐标，确定各所述第三校准刻线的像面坐标；根据各所述第三校准刻线的所述像面坐标和各所述第三校准刻线与所述深度相机之间的距离，确定各所述第三校准刻线的物面坐标。

8、在本公开的一些实施例中，所述根据各所述第三校准刻线的所述物面坐标和所述标定坐标，校准对应的所述深度相机的所述图像算法包括：

9、针对每个所述深度相机视野内的所述第三校准刻线：当所述物面坐标与所述标定坐标不匹配时，调整对应的深度相机的所述图像算法中的至少部分参数直至所述物面坐标与所述标定坐标匹配。

10、在本公开的一些实施例中，所述物面坐标与所述标定坐标匹配为所述物面坐标与所述标定坐标之间的距离小于预设距离。

11、在本公开的一些实施例中，所述根据各所述第三校准刻线的所述像素坐标，确定各所述第三校准刻线的像面坐标包括：

12、根据像素坐标系与图像坐标系的转换关系和各所述第三校准刻线的所述像素坐标，确定各所述第三校准刻线的所述像面坐标。

13、在本公开的一些实施例中，所述根据各所述第三校准刻线的所述像面坐标和各所述第三校准刻线与所述深度相机之间的距离，确定各所述第三校准刻线的物面坐标包括：

14、根据图像坐标系和相机坐标系的转换关系、各所述第三校准刻线与所述深度相机之间的距离和各所述第三校准刻线的所述像面坐标，确定各所述第三校准刻线的所述物面坐标。

15、在本公开的一些实施例中，所述深度相机校准方法还包括：

16、当所述相机校准工装的位置不是最后一个模拟高度的位置时，调整所述相机校准工装沿垂直方向的位置，并返回执行所述根据多个相机校准光源和相机校准工装上设置的多个第一校准刻线，调整多个深度相机的位置和/或角度，直至所述相机校准工装的位置为所述最后一个模拟高度的位置。

17、第二方面，本公开提供了一种站立式医疗扫描设备的深度相机校准装置，包括：

18、相机校准工装，设置有多个第一校准刻线、多个第二校准刻线和多个已标定坐标的第三校准刻线。

19、相机调整模块，用于根据多个相机校准光源和多个所述第一校准刻线，调整多个深度相机的位置和/或角度；根据多个校准图像中的第二校准刻线和各所述校准图像的图像中心，调整各所述深度相机的所述位置和/或所述角度。

20、算法调整模块，用于根据各所述深度相机视野内的所述第三校准刻线的像素坐标和标定坐标，校准各所述深度相机的图像算法。

21、在本公开的一些实施例中，所述深度相机校准装置还包括：

22、高度调整模块，用于当所述相机校准工装的位置不是最后一个模拟高度的位置时，调整所述相机校准工装沿垂直方向的位置，直至所述相机校准工装的位置为所述最后一个模拟高度的位置。

23、本公开实施例的技术方案中，通过根据多个相机校准光源和相机校准工装上设置的多个第一校准刻线，调整多个深度相机的位置和/或角度，根据多个校准图像中的第二校准刻线和各校准图像的图像中心，调整各深度相机的位置和/或角度，可以对深度相机位置和角度进行校准，以减小深度相机的安装偏差，能够减小深度图像的误差，从而提升扫描影像的准确性。通过根据各深度相机视野内的第三校准刻线的像素坐标和标定坐标，校准各深度相机的图像算法，可以对不同安装偏差的深度相机的图像算法进行校准，以适应性补偿不同安装偏差，能够减小深度图像的误差，从而提升扫描影像的准确性。

24、上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种站立式医疗扫描设备的深度相机校准方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述深度相机视野内的所述第三校准刻线的像素坐标和标定坐标，校准各所述深度相机的图像算法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述第三校准刻线的所述像素坐标，确定各所述第三校准刻线的物面坐标包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述第三校准刻线的所述物面坐标和所述标定坐标，校准对应的所述深度相机的所述图像算法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述物面坐标与所述标定坐标匹配为所述物面坐标与所述标定坐标之间的距离小于预设距离。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各所述第三校准刻线的所述像素坐标，确定各所述第三校准刻线的像面坐标包括：

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各所述第三校准刻线的所述像面坐标和各所述第三校准刻线与所述深度相机之间的距离，确定各所述第三校准刻线的物面坐标包括：

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种站立式医疗扫描设备的深度相机校准装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的深度相机校准装置，其特征在于，所述深度相机校准装置还包括：

技术总结本公开的实施例提供一种站立式医疗扫描设备的深度相机校准方法和装置。该深度相机校准方法包括：根据多个相机校准光源和相机校准工装上设置的多个第一校准刻线，调整多个深度相机的位置和/或角度，根据多个校准图像中的第二校准刻线和各校准图像的图像中心，调整各深度相机的位置和/或角度，根据各深度相机视野内的第三校准刻线的像素坐标和标定坐标，校准各深度相机的图像算法。该深度相机校准方法可以对深度相机位置和角度进行校准，以减小深度相机的安装偏差，还可以对不同安装偏差的深度相机的图像算法进行校准，以适应性补偿不同安装偏差，能够减小深度图像的误差，从而提升扫描影像的准确性。技术研发人员：齐畅,马明文,柴佳彬受保护的技术使用者：赛诺威盛科技（北京）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12