对基于跟踪器的手术导航的优化的制作方法

背景技术：

1、传统的手术导航系统通过对安装到对象的基准点进行成像并根据成像计算手术工作空间中的此类基准点的位置来跟踪手术工作空间中的对象。未达最佳标准的照明可能会影响手术导航系统精确地确定每个基准点的位置的能力，这继而可能影响其跟踪精度。

技术实现思路

1、本
技术实现要素：
以简化的形式介绍在以下具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容无意限制所要求保护的主题的范围，并且不一定识别所要求保护的主题的各个和每一个关键或必要特征。

2、在第一方面，提供了一种用于优化对手术工作空间中的对象的跟踪的导航系统。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置并包括用于跟踪手术工作空间中的跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器；定位器相机，所述定位器相机被配置为与所述跟踪器协作以生成图像数据，所述图像数据指示由从所述有源标志器发射的光信号生成的针对所述有源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述跟踪器和所述定位器相机。所述控制器被配置为将所述斑点中的每一者指派给对应于所述斑点的所述有源标志器；获取每个斑点的特性；将所述获取的特性与最佳特性进行比较；以及基于所述比较，将至少一个控制信号传送到所述跟踪器从而致使所述跟踪器调节从所述有源标志器中的至少一者发射的所述光信号。

3、在第二方面，提供了一种用于优化对手术工作空间中的对象的跟踪的导航系统。所述导航系统包括：第一跟踪器，所述第一跟踪器相对于手术工作空间中的第一对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述第一跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器；第二跟踪器，所述第二跟踪器相对于手术工作空间中的第二对象设置并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述第二跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器；定位器相机，所述定位器相机被配置为与所述第一跟踪器和所述第二跟踪器协作以生成图像数据，所述图像数据指示由从所述有源标志器发射的光信号生成的针对所述第一跟踪器的所述有源标志器中的每一者的第一斑点，和由从所述有源标志器发射的光信号生成的针对所述第二跟踪器的所述有源标志器中的每一者的第二斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述第一跟踪器和所述第二跟踪器以及所述定位器相机。所述控制器被配置为获取所述第一斑点和所述第二斑点中的每一者的特性；将所述获取的特性与特定于所述第一跟踪器的第一最佳特性和特定于所述第二跟踪器的与所述第一最佳特性不同的第二最佳特性进行比较；以及基于所述比较，将所述第一斑点指派给所述第一跟踪器，并且将所述第二斑点指派给所述第二跟踪器。

4、在第三方面，提供了一种用于优化对手术工作空间中的对象的跟踪的导航系统。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置并包括用于跟踪手术工作空间中的跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器；定位器相机，所述定位器相机被配置为与所述跟踪器协作以生成图像数据，所述图像数据指示由从所述有源标志器发射的光信号生成的针对所述有源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述跟踪器和所述定位器相机。所述控制器被配置为基于所述图像数据确定手术工作空间中的所述跟踪器的所述有源标志器的位置；以及基于所述有源标志器的所确定的位置，将至少一个控制信号传送到所述跟踪器从而致使所述跟踪器调节从所述有源标志器中的至少一者发射的光信号。

5、在第四方面，提供了一种用于优化对手术工作空间中的对象的跟踪的导航系统。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从所述光源发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。控制器被配置为获取每个斑点的特性；将所获取的特性与最佳特性进行比较；基于所述比较，调节定位器相机的至少一个光学参数。

6、在第五方面，提供了一种用于跟踪手术工作空间中的对象的导航系统。所述导航系统包括：第一跟踪器，所述第一跟踪器相对于所述手术工作空间中的第一对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述第一跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；第二跟踪器，所述第二跟踪器相对于手术工作空间中的第二对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述第二跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述第一跟踪器和所述第二跟踪器的所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由所述无源标志器对从所述光源发射的所述光信号的反射而生成的针对所述第一跟踪器和所述第二跟踪器的所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述控制器被配置为：从光源发射特定于第一跟踪器的第一光信号；接收由定位器相机生成的与所发射的第一光信号相对应的图像数据；以及基于与所述第一光信号相对应的接收到的图像数据来跟踪手术工作空间中的第一跟踪器的姿态。所述控制器还被配置为从光源发射特定于第二跟踪器的第二光信号，并且所述第二光信号具有与第一光信号的至少一个对应特性不同的至少一个特性；接收由定位器相机生成的与所发射的第二光信号相对应的图像数据；以及基于与第二光信号相对应的接收到的图像数据来跟踪手术工作空间中的第二跟踪器的姿态。

7、在第六方面，提供了一种用于优化对手术工作空间中的对象的跟踪的导航系统。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从所述光源发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述控制器被配置为从光源发射具有不同特性的光信号；接收由定位器相机针对所发射的光信号中的每一者生成的图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对所发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；对于接收到的图像数据的每个实例，获取由图像数据指示的每个斑点的特性，并将所获取的特性与最佳特性进行比较，以确定接收到的图像数据的实例中的哪个实例最接近最佳；响应于确定最接近最佳的接收到的图像数据的实例，将与接收到的图像数据的实例相对应的光信号的特性指派给跟踪器；以及基于指派给跟踪器的光信号特性来跟踪手术工作空间中的跟踪器的姿态。

8、在第七方面，提供了一种用于优化对手术工作空间中的对象的跟踪的导航系统。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从所述光源发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述控制器被配置为基于图像数据确定手术工作空间中的跟踪器的无源标志器的位置；以及基于无源标志器的所确定的位置，调节定位器相机的至少一个光学参数。

9、在第八方面，提供了一种用于优化对手术工作空间中的对象的跟踪的导航系统。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述跟踪器的姿态的预定义几何形状的可人工重新定位的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从所述光源发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述控制器被配置为获取每个斑点的特性；将所获取的特性与最佳特性进行比较；基于所述比较确定并显示用于重新定位跟踪器的无源标志器的指导。

10、在第九方面，提供了一种用于优化导航系统对手术工作空间中的对象的跟踪的方法。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置并包括用于跟踪手术工作空间中的跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器；定位器相机，所述定位器相机被配置为与所述跟踪器协作以生成图像数据，所述图像数据指示由从所述有源标志器发射的光信号生成的针对所述有源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述跟踪器和所述定位器相机。所述方法包括：相对于手术工作空间中的对象设置跟踪器；由定位器相机生成图像数据，所述图像数据指示由从有源标志器发射的光信号生成的针对所述有源标志器中的每一者的斑点；由控制器将所述斑点中的每一者指派给对应于所述斑点的有源标志器；由控制器获取每个斑点的特性；由控制器将所获取的特性与最佳特性进行比较；以及基于所述比较，由控制器将至少一个控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从所述有源标志器中的至少一者发射的光信号。

11、在第十方面，提供了一种用于优化导航系统对手术工作空间中的对象的跟踪的方法。所述导航系统包括：第一跟踪器，所述第一跟踪器相对于手术工作空间中的第一对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述第一跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器；第二跟踪器，所述第二跟踪器相对于手术工作空间中的第二对象设置并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述第二跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器；定位器相机，所述定位器相机被配置为与所述第一跟踪器和所述第二跟踪器协作以生成图像数据，所述图像数据指示由从所述有源标志器发射的光信号生成的针对所述第一跟踪器和所述第二跟踪器的所述有源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述第一跟踪器和所述第二跟踪器以及所述定位器相机。所述方法包括：分别相对于手术工作空间中的第一对象和第二对象设置第一跟踪器和第二跟踪器；由定位器相机生成图像数据，所述图像数据指示由从有源标志器发射的光信号生成的针对第一跟踪器和第二跟踪器的有源标志器中的每一者的斑点；由控制器获取第一斑点和第二斑点中的每一者的特性；由控制器将所获取的特性与特定于第一跟踪器的第一最佳特性和特定于第二跟踪器的与第一最佳特性不同的第二最佳特性进行比较；基于所述比较，由控制器将第一斑点指派给第一跟踪器并将第二斑点指派给第二跟踪器。

12、在第十一方面，提供了一种用于优化导航系统对手术工作空间中的对象的跟踪的方法。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置并包括用于跟踪手术工作空间中的跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器；定位器相机，所述定位器相机被配置为与所述跟踪器协作以生成图像数据，所述图像数据指示由从所述有源标志器发射的光信号生成的针对所述有源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述跟踪器和所述定位器相机。所述方法包括：相对于手术工作空间中的对象设置跟踪器；由定位器相机生成图像数据，所述图像数据指示由从有源标志器发射的光信号生成的针对有源标志器中的每一者的斑点；由控制器基于图像数据确定手术工作空间中的跟踪器的有源标志器的位置；以及基于有源标志器的所确定的位置，由控制器将至少一个控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从有源标志器中的至少一者发射的光信号。

13、在第十二方面，提供了一种用于优化导航系统对手术工作空间中的对象的跟踪的方法。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从所述光源发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述方法包括：相对于手术工作空间中的对象设置跟踪器；由定位器相机生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从光源发射的光信号的反射而生成的针对无源标志器中的每一者的斑点；由控制器获取每个斑点的特性；由控制器将所获取的特性与最佳特性进行比较；以及基于所述比较，由控制器调节定位器相机的至少一个光学参数。

14、在第十三方面，提供了一种用于通过导航系统跟踪手术工作空间中的对象的方法。所述导航系统包括：第一跟踪器，所述第一跟踪器相对于所述手术工作空间中的第一对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述第一跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；第二跟踪器，所述第二跟踪器相对于手术工作空间中的第二对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述第二跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述第一跟踪器和所述第二跟踪器的所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由所述无源标志器对从所述光源发射的所述光信号的反射而生成的针对所述第一跟踪器和所述第二跟踪器的所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述方法包括：分别相对于手术工作空间中的第一对象和第二对象设置第一跟踪器和第二跟踪器；从光源发射特定于第一跟踪器的第一光信号；由控制器接收由定位器相机生成的与所发射的第一光信号相对应的图像数据；以及由控制器基于与第一光信号相对应的接收到的图像数据来跟踪手术工作空间中的第一跟踪器的姿态。所述方法还包括：从光源发射特定于第二跟踪器的第二光信号，并且所述第二光信号具有与第一光信号的至少一个对应特性不同的至少一个特性；由控制器接收由定位器相机生成的与所发射的第二光信号相对应的图像数据；以及由控制器基于与第二光信号相对应的接收到的图像数据来跟踪第二跟踪器在手术工作空间中的姿态。

15、在第十四方面，提供了一种用于优化导航系统对手术工作空间中的对象的跟踪的方法。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从所述光源发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述方法包括：相对于手术工作空间中的对象设置跟踪器；从光源发射具有不同特性的光信号；由控制器接收由定位器相机针对所发射的光信号中的每一者生成的图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对所发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；对于接收到的图像数据的每个实例，由控制器获取由图像数据指示的每个斑点的特性，并且由控制器将所获取的特性与最佳特性进行比较，以确定接收到的图像数据的实例中的哪个实例最接近最佳；响应于确定最接近最佳的接收到的图像数据的实例，由控制器将与接收到的图像数据的实例相对应的光信号的特性指派给跟踪器；以及由控制器基于指派给跟踪器的光信号特性来跟踪手术工作空间中的跟踪器的姿态。

16、在第十五方面，提供了一种用于优化手术导航系统对手术工作空间中的对象的跟踪的方法。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从所述光源发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述方法包括：在手术工作空间中相对于对象设置跟踪器；由定位器相机生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从光源发射的光信号的反射而生成的针对无源标志器中的每一者的斑点；由控制器基于图像数据确定跟踪器的无源标志器在手术工作空间中的位置；以及基于无源标志器的所确定的位置，由控制器调节定位器相机的至少一个光学参数。

17、在第十六方面，提供了一种用于优化导航系统对手术工作空间中的对象的跟踪的方法。所述导航系统包括：跟踪器，所述跟踪器相对于对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的所述跟踪器的姿态的预定义几何形状的可重新定位的无源标志器；定位器相机，所述定位器相机包括被配置为发射用于照亮所述无源标志器的光信号的光源，所述定位器相机被配置为生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从所述光源发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述定位器相机。所述方法包括：在手术工作空间中相对于对象设置跟踪器；由定位器相机生成图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对从光源发射的光信号的反射而生成的针对无源标志器中的每一者的斑点；由控制器获取每个斑点的特性；由控制器将所获取的特性与最佳特性进行比较；以及由控制器基于所述比较来确定和显示用于重新定位跟踪器的无源标志器的指导。

18、在第十七方面，提供了一种机器人手术系统，所述机器人手术系统包括：机器人装置，所述机器人装置被配置为支撑手术工具；以及一个或多个控制器，所述一个或多个控制器被配置为实施第九方面至第十六方面中的任何一者或多者的方法，其中所述一个或多个控制器被配置为控制机器人装置相对于切割边界移动手术工具以移除目标体积的患者组织。

19、以上方面中的任一者可以全部或部分地组合。

20、以上方面中的任一者可与以下实现方式中的任何一者或多者一起利用，无论是单独地还是组合地利用：

21、一些实现方式包括：传送到跟踪器的至少一个控制信号致使跟踪器调节从有源标志器中的至少一者发射的光信号的强度和/或持续时间。一些实现方式包括：对于每个斑点，将斑点的所获取的特性与最佳特性进行比较以确定所述斑点是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定斑点是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于斑点的有源标志器发射的光信号。

22、一些实现方式包括：每个斑点的所获取的特性指示第一值，最佳特性指示第二值，以及将针对所述斑点指示的第一值与第二值进行比较；响应于所述比较指示斑点的第一值大于第二值，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器减小从对应于斑点的有源标志器发射的光信号的强度和/或持续时间；以及响应于所述比较指示斑点的第一值小于第二值，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器增加从对应于斑点的有源标志器发射的光信号的强度和/或持续时间。

23、一些实现方式包括：所获取的特性是斑点强度特性，并且最佳特性是最佳斑点强度特性。一些实现方式包括：最佳斑点强度特性指示大于或等于定位器相机的满刻度强度值的75％并且小于或等于所述满刻度强度值的95％的强度值。一些实现方式包括：所获取的特性是斑点尺寸特性，并且最佳特性是最佳斑点尺寸特性。一些实现方式包括：所获取的特性是斑点形状特性，并且最佳特性是最佳斑点形状特性。

24、一些实现方式包括：将所获取的特性定义为所获取的第一特性，将最佳特性定义为第一最佳特性，以及获取一个或多个斑点的一个或多个第二特性；将一个或多个所获取的第二特性与第二最佳特性进行比较；以及基于一个或多个所获取的第二特性与第二最佳特性的比较，将至少一个控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于一个或多个斑点的一个或多个有源标志器中的至少一者发射的光信号。一些实现方式包括：一个或多个所获取的第二特性包括一个或多个斑点中的每一者的所获取的第二特性，并且对于一个或多个斑点中的每一者，将斑点的所获取的第二特性与第二最佳特性进行比较以确定所述斑点是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定斑点是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于斑点的有源标志器发射的光信号。

25、一些实现方式包括：将所获取的特性定义为所获取的第一特性，将最佳特性定义为第一最佳特性，并且对于每个斑点，将斑点的所获取的第一特性与第一最佳特性进行比较以确定斑点的所获取的第一特性是否为次最佳的；响应于基于所述比较确定斑点的所获取的第一特性是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于斑点的有源标志器发射的光信号；以及响应于基于所述比较确定斑点的所获取的第一特性不是次最佳的：获取斑点的第二特性；将斑点的所获取的第二特性与第二最佳特性进行比较以确定斑点的所获取的第二特性是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定斑点的所获取的第二特性是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于斑点的有源标志器发射的光信号。

26、一些实现方式包括：所获取的第一特性是斑点强度特性，并且所获取的第二特性是斑点尺寸特性或斑点形状特性。一些实现方式包括：所获取的第一特性是斑点尺寸特性，并且所获取的第二特性是斑点强度特性或斑点形状特性。一些实现方式包括：所获取的第一特性是斑点形状特性，并且所获取的第二特性是斑点强度特性或斑点尺寸特性。

27、一些实现方式包括：图像数据包括对应于定位器相机的第一光学传感器的第一图像数据和对应于定位器相机的第二光学传感器的第二图像数据，所述第一图像数据和所述第二图像数据中的每一者指示由从有源标志器发射的光信号生成的针对每个有源标志器的斑点，并且从第一图像数据识别第一斑点并且从第二图像数据识别第二斑点，所述第一斑点和所述第二斑点对应于同一有源标志器；获取第一斑点的第一特性和第二斑点的第二特性；将所获取的第一特性和所获取的第二特性进行组合以形成组合斑点特性；将组合斑点特性与最佳特性进行比较以确定组合斑点特性是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定组合斑点特性是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于第一斑点和第二斑点的有源标志器发射的光信号。

28、一些实现方式包括：组合斑点特性指示第一值，最佳特性指示第二值，以及将第一值与第二值进行比较；响应于所述比较指示第一值大于第二值，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器减小从对应于所述第一斑点和所述第二斑点的有源标志器发射的光信号的强度和/或持续时间；以及响应于所述比较指示第一值小于第二值，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器增加从对应于所述第一斑点和所述第二斑点的有源标志器发射的光信号的强度和/或持续时间。

29、一些实现方式包括：所获取的第一特性和第二特性是所获取的强度特性，并且最佳特性是最佳斑点强度特性。一些实现方式包括：最佳斑点强度特性指示大于或等于定位器相机的满刻度强度值的75％并且小于或等于所述满刻度强度值的95％的强度值。一些实现方式包括：所获取的第一特性和第二特性是所获取的尺寸特性，并且最佳特性是最佳斑点尺寸特性。一些实现方式包括：所获取的第一特性和第二特性是所获取的形状特性，并且最佳特性是最佳斑点形状特性。

30、一些实现方式包括：将组合斑点特性定义为第一组合斑点特性，将最佳特性定义为第一最佳特性，以及获取第一斑点的第三特性和第二斑点的第四特性；将所获取的第三特性和所获取的第四特性进行组合以形成第二组合斑点特性；将第二组合斑点特性与第二最佳特性进行比较；以及基于第二组合斑点特性与第二最佳特性的比较，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于第一斑点和第二斑点的有源标志器发射的光信号。一些实现方式包括：将第二组合斑点特性与第二最佳特性进行比较以确定第二组合斑点特性是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定第二组合斑点特性是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于第一斑点和第二斑点的有源标志器发射的光信号。

31、一些实现方式包括：将组合斑点特性定义为第一组合斑点特性，将最佳特性定义为第一最佳特性，以及将第一组合斑点特性与第一最佳特性进行比较以确定第一组合斑点特性是否为次最佳的；响应于确定第一组合斑点特性是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于第一斑点和第二斑点的有源标志器发射的光信号；以及响应于基于所述比较确定第一组合斑点特性不是次最佳的：获取第一斑点的第三特性和第二斑点的第四特性；将所获取的第三特性和所获取的第四特性进行组合以形成第二组合斑点特性；将第二组合斑点特性与第二最佳特性进行比较以确定第二组合斑点特性是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定第二组合斑点特性是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从对应于第一斑点和第二斑点的有源标志器发射的光信号。

32、一些实现方式包括：所获取的第一特性和第二特性是斑点强度特性，并且所获取的第三特性和第四特性是斑点尺寸特性或斑点形状特性。一些实现方式包括：所获取的第一特性和第二特性是斑点尺寸特性，并且所获取的第三特性和第四特性是斑点强度特性或斑点形状特性。一些实现方式包括：所获取的第一特性和第二特性是斑点形状特性，并且所获取的第三特性和第四特性是斑点强度特性或斑点尺寸特性。

33、一些实现方式包括：将对象定义为第一对象，将斑点定义为第一斑点，将跟踪器定义为第一跟踪器，将所获取的特性定义为所获取的第一特性，将最佳特性定义为特定于第一跟踪器的第一最佳特性，以及第二跟踪器相对于手术工作空间中的第二对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的第二跟踪器的姿态的预定义几何形状的有源标志器，其中由定位器相机生成的图像数据包括由从第二跟踪器的有源标志器发射的光信号生成的针对第二跟踪器的有源标志器中的每一者的第二斑点。一些实现方式还包括：将第二斑点中的每一者指派给第二跟踪器的与第二斑点相对应的有源标志器；获取每个第二斑点的第二特性；将所获取的第二特性与第二最佳特性进行比较，所述第二最佳特性特定于第二跟踪器并且不同于第一最佳特性；以及基于所述比较，将至少一个控制信号传送到第二跟踪器从而致使第二跟踪器调节从第二跟踪器的有源标志器中的至少一者发射的光信号。

34、一些实现方式包括：对于每个第二斑点，将第二斑点的所获取的第二特性与第二最佳特性进行比较以确定所述第二斑点是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定第二斑点是次最佳的，将控制信号传送到第二跟踪器从而致使第二跟踪器调节从第二跟踪器的与第二斑点相对应的有源标志器发射的光信号。

35、一些实现方式包括：基于第一最佳特性将第一斑点指派给第一跟踪器的有源标志器。一些实现方式包括：对于每个第一斑点：确定第一斑点的所获取的第一特性与第一最佳特性之间的差；确定第一斑点的所获取的第一特性与第一最佳特性之间的差是否小于阈值；以及响应于确定第一斑点的所获取的第一特性与第一最佳特性之间的差小于阈值，确定第一斑点对应于第一跟踪器并且将第一斑点指派给第一跟踪器的与第一斑点相对应的有源标志器。

36、一些实现方式包括：基于第二最佳特性将第二斑点指派给第二跟踪器的有源标志器。一些实现方式包括：对于每个第二斑点：确定第二斑点的所获取的第二特性与第二最佳特性之间的差；确定第二斑点的所获取的第二特性与第二最佳特性之间的差是否小于阈值；以及响应于确定第二斑点的所获取的第二特性与第二最佳特性之间的差小于阈值，确定第二斑点对应于第二跟踪器并且将第二斑点指派给第二跟踪器的与第二斑点相对应的有源标志器。

37、一些实现方式包括：第一跟踪器的预定义几何形状的有源标志器和第二跟踪器的预定义几何形状的有源标志器是基本上等同的。

38、一些实现方式包括：基于所述图像数据确定手术工作空间中的所述跟踪器的所述有源标志器的位置；以及基于所述有源标志器的所确定的位置，将至少一个控制信号传送到所述跟踪器从而致使所述跟踪器调节从所述有源标志器中的至少一者发射的光信号。一些实现方式包括：对于每个有源标志器，将对应于有源标志器的斑点的所获取的特性与最佳特性进行比较，以确定对应于有源标志器的斑点是否为次最佳的；以及响应于确定对应于有源标志器的斑点是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器基于有源标志器的所确定的位置来调节从有源标志器发射的光信号。

39、一些实现方式包括：将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器通过将有源标志器的所确定的位置与有源标志器的先前确定的位置进行比较以确定有源标志器与定位器相机之间的距离变化而基于有源标志器的所确定的位置来调节从有源标志器发射的光信号；以及基于距离的变化，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器调节从有源标志器发射的光信号。一些实现方式包括：将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器通过确定距离的变化是否指示有源标志器与定位器相机之间的距离的增加或减小而基于所确定的距离变化来调节从有源标志器发射的光信号；响应于所述距离变化指示有源标志器与定位器相机之间的距离增加，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器增加从有源标志器发射的光信号的强度和/或持续时间；以及响应于所述距离变化指示有源标志器与定位器相机之间的距离减小，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器减小从有源标志器发射的光信号的强度和/或持续时间。

40、一些实现方式包括：所述跟踪器包括用于重新定位跟踪器的有源标志器的至少一个致动器，并且基于所获取的特性与最佳特性的比较，将至少一个控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器重新定位有源标志器中的至少一者。一些实现方式包括：对于每个斑点，将斑点的所获取的特性与最佳特性进行比较以确定所述斑点是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定斑点是次最佳的，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器重新定位对应于斑点的有源标志器。一些实现方式包括：每个斑点的所获取的特性指示第一值，最佳特性指示第二值，以及对于每个斑点，将针对所述斑点指示的第一值与第二值进行比较；响应于所述比较指示斑点的第一值大于第二值，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器将对应于斑点的有源标志器远离定位器相机重新定位；以及响应于所述比较指示斑点的第一值小于第二值，将控制信号传送到跟踪器从而致使跟踪器朝向定位器相机重新定位对应于斑点的有源标志器。

41、一些实现方式包括：通过基于所述比较调节从光源发射以照亮无源标志器的光信号来基于所述比较调节定位器相机的至少一个光学参数。一些实现方式包括：通过基于所述比较调节从光源发射以照亮无源标志器的光信号的强度和/或持续时间来基于所述比较调节定位器相机的至少一个光学参数。

42、一些实现方式包括：组合所获取的特性以形成组合斑点特性；将组合斑点特性与最佳特性进行比较以确定组合斑点特性是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定组合斑点特性是次最佳的，调节定位器相机的至少一个光学参数。一些实现方式包括：组合斑点特性指示第一值，最佳特性指示第二值，以及将第一值与第二值进行比较；响应于所述比较指示第一值大于第二值，减小从光源发射以照亮无源标志器的光信号的强度和/或持续时间；以及响应于所述比较指示第一值小于第二值，增加从光源发射以照亮无源标志器的光信号的强度和/或持续时间。

43、一些实现方式包括：将所获取的特性定义为所获取的第一特性，将组合斑点特性定义为第一组合斑点特性，将最佳特性定义为第一最佳特性，以及将第一组合斑点特性与第一最佳特性进行比较以确定第一组合斑点特性是否为次最佳的；响应于基于所述比较确定第一组合斑点特性是次最佳的，调节定位器相机的至少一个光学参数；以及响应于基于所述比较确定第一组合斑点特性不是次最佳的：获取每个斑点的第二特性；组合所获取的第二特性以形成第二组合斑点特性；将第二组合斑点特性与第二最佳特性进行比较以确定第二组合斑点特性是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定第二组合斑点特性是次最佳的，调节定位器相机的至少一个光学参数。

44、一些实现方式包括：将对象定义为第一对象，将斑点定义为第一斑点，将跟踪器定义为第一跟踪器，将光信号定义为特定于第一跟踪器的第一光信号，以及第二跟踪器相对于手术工作空间中的第二对象设置，并且包括用于跟踪手术工作空间中的第二跟踪器的姿态的预定义几何形状的无源标志器。一些实现方式还包括：从光源发射特定于第二跟踪器的第二光信号，所述第二光信号具有与第一光信号的至少一个对应特性不同的至少一个特性；接收对应于由定位器相机生成的第二光信号的图像数据，接收到的图像数据指示由无源标志器对从光源发射的第二光信号的反射而生成的针对第二跟踪器的无源标志器中的每一者的第二斑点；获取每个第二斑点的特性；将第二斑点的所获取的特性与最佳特性进行比较，以确定第二斑点的所获取的特性是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定第二斑点的所获取的特性是次最佳的，调节第二光信号的至少一个特性。

45、一些实现方式包括：与第一光信号的至少一个对应特性不同的第二光信号的至少一个特性包括光强度特性和/或光持续时间特性。一些实现方式包括：与第二光信号相对应的图像数据指示由无源标志器对从光源发射的第二光信号的反射而生成的针对第一跟踪器的无源标志器中的每一者的第三斑点，并且响应于接收到与第二光信号相对应的图像数据，基于最佳特性将第二斑点与第三斑点区分开。一些实现方式包括：通过获取每个第三斑点的特性而基于最佳特性来将第二斑点和第三斑点区分开；将第二斑点和第三斑点的所获取的特性与最佳特性进行比较；基于第二斑点和第三斑点的所获取的特性与最佳特性的所述比较，将第二斑点和第三斑点区分开。

46、一些实现方式包括：对于第二和第三斑点中的每一者，确定斑点的所获取的特性与最佳特性之间的差；确定所述差是否小于阈值；以及响应于确定所述差小于阈值，确定所述斑点对应于第二斑点中的一者。一些实现方式包括：第一跟踪器的预定义几何形状的无源标志器和第二跟踪器的预定义几何形状的无源标志器是基本上等同的。

47、一些实现方式包括：从光源发射具有不同特性的光信号；接收由定位器相机针对所发射的光信号中的每一者生成的图像数据，所述图像数据指示由无源标志器对所发射的光信号的反射而生成的针对所述无源标志器中的每一者的斑点；对于接收到的图像数据的每个实例，获取由图像数据指示的每个斑点的特性，并将所获取的特性与最佳特性进行比较，以确定接收到的图像数据的实例中的哪个实例最接近最佳；响应于确定最接近最佳的接收到的图像数据的实例，将与接收到的图像数据的实例相对应的光信号的特性指派给跟踪器；以及基于指派给跟踪器的光信号特性来跟踪手术工作空间中的跟踪器的姿态。

48、一些实现方式包括：通过从光源发射具有指派给跟踪器的光信号特性的光信号以照亮跟踪器的无源标志器，基于指派给跟踪器的光信号特性来跟踪手术工作空间中的跟踪器的姿态；接收由定位器相机生成的与具有指派给跟踪器的光信号特性的所发射的光信号相对应的图像数据；以及基于接收到的图像数据确定手术工作空间中的跟踪器的姿态。一些实现方式包括：从光源发射具有指派给跟踪器的光信号特性的光信号以照亮跟踪器的无源标志器；接收与具有指派给跟踪器的光信号特性的所发射的光信号相对应的图像数据，接收到的图像数据指示由无源标志器对具有指派给跟踪器的光信号特性的所发射的光信号的反射而生成的针对跟踪器的每个无源标志器的斑点；获取接收到的图像数据中的斑点中的每一者的特性；将接收到的图像数据中的斑点的所获取的特性与最佳特性进行比较，以确定斑点的所获取的特性是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定斑点的所获取的特性是次最佳的，调节指派给跟踪器的光信号特性。

49、一些实现方式包括：基于图像数据确定手术工作空间中的跟踪器的无源标志器的位置；以及基于无源标志器的所确定的位置，调节定位器相机的至少一个光学参数。一些实现方式包括：将斑点的所获取的特性与最佳特性进行比较以确定斑点是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定斑点是次最佳的，基于无源标志器的所确定的位置来调节定位器相机的至少一个光学参数。

50、一些实现方式包括：通过基于无源标志器的所确定的位置确定无源标志器与定位器相机之间的平均距离，基于无源标志器的所确定的位置来调节定位器相机的至少一个光学参数；将所确定的平均距离与无源标志器与定位器相机之间的先前确定的平均距离进行比较，以确定无源标志器与定位器相机之间的平均距离的变化；以及基于平均距离的变化，调节定位器相机的至少一个光学参数。一些实现方式包括：通过确定平均距离的变化是否指示无源标志器与定位器相机之间的平均距离的增加或减小来基于平均距离的变化调节定位器相机的至少一个光学参数；响应于距离的变化指示无源标志器与定位器相机之间的平均距离的增加，增加从光源发射以照亮无源标志器的光信号的强度和/或持续时间；以及响应于距离的变化指示无源标志器与定位器相机之间的平均距离的减小，减小从光源发射以照亮无源标志器的光信号的强度和/或持续时间。

51、一些实现方式包括：跟踪器的无源标志器是可人工重新定位的，并且基于所获取的特性与最佳特性的比较，确定并显示用于重新定位跟踪器的无源标志器的指导。一些实现方式包括：对于斑点中的每一者，将所述斑点指派给对应于所述斑点的无源标志器；将斑点的所获取的特性与最佳特性进行比较，以确定所述斑点是否为次最佳的；以及响应于基于所述比较确定斑点是次最佳的，确定并显示用于重新定位与斑点相对应的无源标志器的指导。

52、一些实现方式包括：每个斑点的所获取的特性指示第一值，最佳特性指示第二值，并且对于每个斑点，将斑点指派给对应于所述斑点的无源标志器；将针对斑点指示的第一值与第二值进行比较；响应于所述比较指示斑点的第一值大于第二值，确定并显示将与斑点相对应的无源标志器重新定位远离定位器相机的指导；以及响应于所述比较指示斑点的第一值小于第二值，确定并显示朝向定位器相机18重新定位与斑点相对应的无源标志器的指导。

53、一些实现方式包括：通过调节定位器相机的电子光圈时间来基于所述比较调节定位器相机的至少一个光学参数。一些实现方式包括：最佳特性指示第一值，并且组合所获取的特性以形成指示第二值的组合斑点特性；将第二值与第一值进行比较；响应于所述比较指示第二值大于第一值，减小定位器相机的电子光圈时间；以及响应于所述比较指示第二值小于第一值，增加定位器相机的电子光圈时间。

54、一些实现方式包括：定位器相机包括机械快门；以及通过调节机械快门的快门时间来基于比较调节定位器相机的至少一个光学参数。一些实现方式包括：最佳特性指示第一值，并且组合所获取的特性以形成指示第二值的组合斑点特性；将第二值与第一值进行比较；响应于所述比较指示第二值大于第一值，减小机械快门的快门时间；以及响应于所述比较指示第二值小于第一值，增加机械快门的快门时间。

55、一些实现方式包括：定位器相机包括机械光圈；以及通过调节机械光圈的捕获尺寸来基于比较调节定位器相机的至少一个光学参数。一些实现方式包括：最佳特性指示第一值，并且组合所获取的特性以形成指示第二值的组合斑点特性；将第二值与第一值进行比较；响应于所述比较指示第二值大于第一值，减小机械光圈的捕获尺寸；以及响应于所述比较指示第二值小于第一值，增加机械光圈的捕获尺寸。