一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，包括牙科手机、水气管、定位杆、反光贴片、连接件和旋钮。所述牙科手机与所述水气管通过所述连接件连接在一起；所述定位杆通过旋钮旋紧于所述连接件上，通过旋转旋钮可以调节定位杆的位置；所述反光贴片粘贴于所述定位杆上。采用反光贴片式设计，其化学性质稳定、精度稳定性高、装配简单；定位杆进行了镂空设计，有效减轻了器械重量，用户体验更好；不含复杂电路，部件少，设计简洁合理，易加工；对水气管自然下垂处进行了开槽处理，减少了使用时的力矩，操作舒适度明显提升。
【专利说明】
一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种光学传感器械，尤其涉及一种作为双目视角定位系统中的被动式的基于计算机视觉定位的光学传感定位器械。
【背景技术】
[0002]计算机视觉定位技术广泛应用于外科手术、工业测量等领域中，其中基于光学定位的双目立体视觉定位应用普遍且精度高，是计算机辅助手术导航等领域研究的热点。
[0003]双目视觉定位系统一般由两个摄像机、定位器械和图形工作站组成，其基本的工作原理为摄像机自带的红外光源发射近红外光，照射到贴有多个特殊标记点的定位器械上，在操作前已精确地测得定位器械与标记点之间的相对位置关系，摄像机镜头前部的滤光片滤除环境中的可见光，使得CCD相机只接收定位器械上特殊标记点反射回来的红外光，两个CCD相机拍摄标记点的图像并输入图形工作站，工作站对两个摄像机输入的图像提取各个标记点所形成的光斑中心，通过模式识别算法计算出标记点的空间位置。由于手术器械上个标志点的空间位置可以确定整个定位器械的位置，从而实现定位器械的实时跟踪。
[0004]业界已开发一种主动式定位器械，由牙科手机、水气管、定位杆、红外发光二极管及电路部分、连接件等零件组成，但由于红外发光二极管随时间发光特性变化，影响精度稳定性，且内部的FPC电路结构复杂，外部的红外发光二极管位置需匹配内部，制作难度非常高，不方便维护。
【发明内容】
[0005]基于此，本发明旨在提供一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，主要应用于口腔技能培训与手术导航等领域。
[0006]本发明提供一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，包括牙科手机、水气管、定位杆、反光贴片、连接件和旋钮。
[0007]所述牙科手机与所述水气管通过所述连接件连接在一起。
[0008]所述定位杆通过旋钮旋紧于所述连接件上，通过旋转旋钮可以调节定位杆的位置。
[0009]所述反光贴片粘贴于所述定位杆上。
[0010]优选地，所述定位杆的材料为聚醚醚酮。
[0011]优选地，所述连接件与牙科手机的连接处设有圆弧过度。
[0012]进一步地，所述定位杆上设有多个平整的粘贴面，反光贴片粘贴于所述粘贴面上；所述定位杆上非粘贴面处均进行镂空处理。
[0013]优选地，所述连接件和旋钮的材料为铝合金。
[0014]优选地，所述反光贴片为平面圆形反光材料，由表层的玻璃微珠、中层的铝膜和下层的背胶组成。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0016]1、反光贴片化学性质稳定，精度稳定性高;且装配简单；
[0017]2、定位杆进行了镂空设计，有效减轻了器械重量，用户体验更好；
[0018]3、不含复杂电路，部件少，设计简洁合理，易加工；
[0019]4、对水气管自然下垂处进行了开槽处理，减少了使用时的力矩。
【附图说明】
[0020]图1为本发明提供的一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械的结构示意图；其中:
[0021 ] 1-牙科手机，2-连接件，3-旋钮，4-反光贴片，5-定位杆，6_水气管。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明的实施例进行详述。
[0023]请参照图1，本发明公开了基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，包括牙科手机1、水气管6、定位杆5、反光贴片4、连接件2和旋钮3。
[0024]所述牙科手机I与所述水气管6通过所述连接件2连接在一起。
[0025]所述定位杆5通过旋钮3旋紧于所述连接件2上，通过旋转旋钮3可以调节定位杆5的位置。
[0026]所述反光贴片4粘贴于所述定位杆5上。
[0027]所述定位杆5的材料为聚醚醚酮，具有超强的机械特性和优异的化学稳定性并且具有密度低、强度高、耐腐蚀的特性;将270°圆弧分成了20等分，反光贴片4粘贴于所述定位杆5上的20个平整的粘贴面上，非粘贴面处均进行镂空处理，降低了重量;且所述定位杆5对水气管6自然下垂处进行了开槽处理，降低了使用时的力矩;所述定位杆5的表面喷砂处理，美观大方。
[0028]所述连接件2和旋钮3的材料为铝合金，具有较好的机械强度和密度低的特性;且所述连接件2与牙科手机I的连接处有圆弧过度，符合人机工程学。所述反光贴片4为平面圆形反光材料，由表层的玻璃微珠、中层的铝膜和下层的背胶组成。
[0029]安装时，先通过连接件2将牙科手机I与水气管6连接在一起;再在定位杆5上粘贴反光贴片4;最后通过旋钮3将已粘有反光贴片4的定位杆旋紧于连接件2上;水气管6接上水气就即可使用。
[0030]具有本发明所述的基于计算机视觉定位的光学传感定位器械的红外光双目定位系统在工作时，当该光学传感定位器械完整地放置在该测量体积内部时，调整摄像机的朝向，使得器械处于可视角度范围内。启动CXD相机，红外光源发射800-1100nm波段的红外光，红外光入射标记点上的多个玻璃微珠，经过玻璃微珠折射和背面紧贴的铝膜的反射作用下，红外光几乎沿入射光的反方向出射。经过镜头前部的红外带通滤波片的过滤作用，可见光被滤除，反射的红外光被CCD相机接收，并在CCD像元上成像。经过图形工作站的图像提取，系统捕获了器械上面标记点构成的一系列几何图形。系统中双目定位算法模块对这些几何图形进行识别，唯一地确定这些几何图形在器械的分布位置，然后根据器械标记点确定的坐标系计算出该刚体器械上任一位置的坐标数据。上述过程实时进行，从而实现了对器械的实时跟踪。
[0031]综上，本发明提供的所述基于计算机视觉定位的光学传感定位器械采用反光贴片式设计，精度稳定性高，装配简单;定位杆进行了镂空设计，有效减轻了器械重量，用户体验更好;不含复杂电路，部件少，设计简洁合理，易加工；对水气管自然下垂处进行了开槽处理，降低了使用时的力矩。
[0032]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，其特征在于，包括牙科手机、水气管、定位杆、反光贴片、连接件和旋钮，其中: 所述牙科手机与所述水气管通过所述连接件连接在一起； 所述定位杆通过旋钮旋紧于所述连接件上，通过旋转旋钮可以调节定位杆的位置； 所述反光贴片粘贴于所述定位杆上。2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，其特征在于，所述定位杆的材料为聚醚醚酮。3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，其特征在于，所述定位杆上设有多个平整的粘贴面，反光贴片粘贴于所述粘贴面上;所述定位杆上非粘贴面处均进行镂空处理。4.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，其特征在于，所述连接件和旋钮的材料为铝合金。5.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，其特征在于，所述反光贴片为平面圆形反光材料，由表层的玻璃微珠、中层的铝膜和下层的背胶组成。6.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉定位的光学传感定位器械，其特征在于，所述连接件与牙科手机的连接处设有圆弧过度。
【文档编号】A61C1/08GK105943174SQ201610447274
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】陈云, 王宗宝, 何凯
【申请人】苏州迪凯尔医疗科技有限公司