，计算出上述多个标记的三维坐标，并通过处理器 来对已保存于处理器的相邻的多个标记之间的几何学信息和上述多个标记的三维坐标进 行比较，从而可以计算出上述患处或手术器械之类的目标物的空间位置和方向，对于这种 详细结构，将参照附图进行说明。保存
[0040] 图1是本发明一个实施例的跟踪系统的概略图，图2是多个标记附着于目标物的 示例图。
[0041] 如果参照图1及图2,本发明一个实施例的跟踪系统可以包括至少3个标记110、 111、112、至少2个第一光源150及第二光源151、透镜部120、分束器（beamsplitter) 160、 成像单元130及处理器140等。
[0042] 所述至少三个标记110、111、112附着于患处或手术器械之类的目标物200。其中， 所述至少三个标记110、111、112与相邻的标记110、111、112隔开规定间隔，并以虚拟方式 连接相邻的标记11〇、111、112,使得各标记的相邻的一对直线L1、L2、L3配置成形成一定的 角度Al、A2、A3,从而附着于所述患处或手术器械之类的目标物200。
[0043] 其中，所述相邻的标记110、111、112之间的几何学信息，S卩，用于连接相邻的标记 110、111、112的直线L1、L2、L3的长度信息和用于连接相邻的标记110、111、112的相邻的一 对直线所形成的角度A1、A2、A3信息已保存于安装在所述处理器140的保存器（memory) 141 中。
[0044] 例如，所述三个标记110、111、112能够以三角形形态附着于患处或手术器械之类 的目标物200,而用于形成将所述三个标记110、111、112作为顶点的三角形的边的各个直 线L1、L2、L3的长度信息和用于连接所述多个标记110、111、112的相邻的一对直线所形成 的角度Al、A2、A3信息可以已保存于所述处理器140所包括的保存器141中。
[0045] 另一方面，所述标记110、111、112可以是至少反射从所述第一光源150、所述第二 光源151释放的光的被动（passive)标记。
[0046] 所述第一光源150、所述第二光源151在互不相同的位置向所述标记110、111、112 释放光。例如，所述第一光源150可以向所述标记110、111、112直接释放光，所述第二光源 151配置成位于所述透镜部120与所述成像单元130之间，能够使之朝向配置于所述透镜部 120与所述成像单元130之间的分束器160并释放光。并且使从所述第二光源151释放的 光，的一部分被分束器160而反射，从而通过所述透镜部120后，向所述标记110、111、112 的珠心方向释放光。
[0047] S卩，从第二光源151释放的光的一部分被所述分束器160而反射，通过透镜部120 而向所述标记110、111、112的珠心方向释放，而其余的则使其通过所述分束器160。
[0048] 不同于此，所述第二光源151也可以直接向所述标记110、111、112释放，第一光源 150可以向分束器160释放光，通过所述透镜部130,向所述标记110、111、112的珠心方向 释放光。
[0049] 例如，作为所述第一光源150、所述第二光源151，优选使用在所述标记110、111、 112的全体表面中只在一点进行反射的点照明。
[0050] 所述透镜部120使从在所述第一光源150与第二光源151中选择的任意一个光源 向所述标记110、111、112直接释放并反射的光，和从另一光源释放后被所述分束器160而 反射并通过透镜部120而向所述标记110、111、112的珠心方向释放并再反射的光通过。
[0051] 所述分束器160配置于所述透镜部120的后方部。所述分束器160使从在所述第 一光源150与第二光源151中选择的任意一个光源释放的光的一部分通过，而对其余的进 行反射并使其通过透镜部120后，向所述标记110、111、112的珠心方向进行释放。
[0052] 所述成像单元130配置于所述分束器160的后方部，接收依次通过所述透镜部120 和分束器160的光，使按所述每个标记110、111、112为单位完成一对标记影像的成像。
[0053] S卩，所述成像单元130配置于所述分束器160的后方部，接收从在所述第一光源 150与第二光源152中选择的任意一光个源直接向所述标记110、111、112释放并反射后依 次通过所述透镜部120和分束器160的光，和从另一个光源向分束器160释放并反射而通 过透镜部120后，向所述标记110、111、112的珠心方向释放并再反射后，依次通过所述透镜 部120和分束器160的光，从而完成按每个标记110、111、112为单位的一对标记影像的成 像。
[0054] 其中，从所述第一光源150、所述第二光源151释放后被所述标记110、111、112反 射并通过透镜部120而流入所述分束器160的光，一部分被所述分束器160而反射，其余的 则通过所述分束器160后，流入所述成像单元130,使得按每个标记110、111、112为单位完 成一对标记影像的成像。
[0055] 例如，所述成像单元130可以是安装有图象传感器131的摄像头，所述图象传感器 131接收从所述第一光源150、所述第二光源151释放后被所述标记110、111、112而反射， 从而依次通过所述透镜部120和分束器160的光，使得按每个标记110、111、112为单位完 成一对标记影像的成像。
[0056] 另一方面，也可以在所述第一光源150、所述第二光源151中的向所述分束器160 释放光的任意一个光源与所述分束器160之间配置有扩散器（diffuser) 170,使向所述分 束器160侧释放的光进行扩散。
[0057] 所述处理器140利用从第一光源150、所述第二光源151释放并分别被标记110、 111、112反射而在所述成像单元130中成像的，按每个标记110、111、112为单位的一对标记 影像，算出所述各标记110、111、112的三维坐标，把所述标记110、111、112的三维坐标与已 保存的相互相邻的标记11〇、111、112间的几何学信息比较，从而能够算出附着有所述标记 110、111、112的患处或手术器械之类的所述目标物200的空间位置信息和方向信息。
[0058] 在此，在上述处理器140安装有保存器141。另一方面，可在安装于上述处理器140 的保存器141中已保存相邻的上述多个标记110、111、112之间的几何学信息，S卩，用于已保 存连接相邻的多个标记110、111、112的多个直线L1、L2、L3的长度信息和用于连接相邻的 多个标记110、111、112的相邻的一对直线所形成的角度A1、A2、A3信息。
[0059] 在此基础上，在安装于所述处理器140的保存器141中，可以已保存有所述第一光 源150、所述第二光源151的空间位置信息和方向信息。
[0060] 下面参照图1至图8,对利用本发明一个实施例的跟踪系统来跟踪目标物的空间 位置和方向的过程进行说明。
[0061] 图3是用于说明本发明一个实施例的跟踪方法的框图，图4是用于说明算出多个 标记的三维坐标的过程的框图，图5是用于说明在3个标记与透镜水平排列的状态下，多个 标记的影像在成像单元中成像的状态的示例图，图6是用于说明多个标记与透镜部的距离 而导致的标记影像的成像位置变化的放大示例图，图7是用于说明算出第一标记的二维中 心坐标的过程的示例图，图8是用于说明光在标记的表面反射的地点与标记的中心的关系 的示例图，图9是用于说明算出光在标记的表面反射的地点的坐标的过程的示例图。
[0062] 下面，在本发明的一个实施例中，为了说明的便利，举出将第一光源配置成向多个 标记直接释放光，而将第二光源配置成通过分束器而向所述多个标记释放光的状态为例进 行说明。
[0063] 如果参照图1至图9,为了利用本发明一个实施例的跟踪系统来跟踪目标物的空 间位置信息和方向信息，首先，启动配置于互不相同位置的第一光源150、第二光源151，从 所述第一光源150、所述第二光源151向所述第一至第三标记110、111、112释放光（SI10)。
[0064] 如果更详细地进行说明，启动所述第一光源150而释放的点照明直接照射于所述 第一至第三标记11〇、111、112,启动所述第二光源151而释放的点照明，则照射于分束器 160, 一部分通过所述分束器160,其余的被所述分束器160反射，从而通过透镜部120后，向 所述第一至第三标记110、111、112的珠心方向释放。
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