申请/专利权人：同济大学

申请日：2021-07-06

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN113610986B

主分类号：G06T19/00

分类号：G06T19/00;G06T19/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.11.23#实质审查的生效;2021.11.05#公开

摘要：本发明涉及一种基于生物不变特征的数字物理耦合方法和系统，包括以下步骤：对人体部位的数字模型进行预处理；在预处理后的数字模型上标记第一数字特征点；通过头戴式设备的相机，在现实中的人体部位上标记第二数字特征点，第一数字特征点与第二数字特征点一一对应，且位于同一虚拟世界坐标系下，虚拟世界坐标系为相机的虚拟世界坐标系；根据一一对应的第一数字特征点与第二数字特征点，对数字模型的位置进行变换，实现数字模型与人体部位的数字物理耦合。与现有技术相比，本发明仅需要少量标记，可以在无准备的手术室直接使用，并且适用于人体多个部位，普适性好。

主权项：1.一种基于生物不变特征的数字物理耦合方法，其特征在于，包括以下步骤：对人体部位的数字模型进行预处理；在预处理后的所述数字模型上标记第一数字特征点；通过头戴式设备的相机，在现实中的所述人体部位上标记第二数字特征点，所述第一数字特征点与所述第二数字特征点一一对应，且位于同一虚拟世界坐标系下，所述虚拟世界坐标系为相机的虚拟世界坐标系；根据一一对应的所述第一数字特征点与所述第二数字特征点，对所述数字模型的位置进行变换，实现数字模型与人体部位的数字物理耦合；所述第一数字特征点的标记具体为：利用头戴式设备的远射线或凝视交互与数字模型表面形成焦点，根据该焦点的坐标生成所述数字模型上的第一数字特征点；所述第二数字特征点的标记具体为：在现实中的所述人体部分上设定可识别标记，利用计算机视觉识别所述可识别标记，并根据识别出的可识别标记计算出该可识别标记相对于相机的坐标位置，将该坐标位置作为所述第二数字特征点；对数字模型的位置进行变换具体为：根据所述虚拟世界坐标系中一一对应的至少两组第一数字特征点与第二数字特征点的坐标点集，利用奇异值分解法计算出旋转矩阵，利用计算得到的旋转矩阵和至少两组所述坐标点集的中心点计算出平移矩阵，将所述旋转矩阵与平移矩阵组合得到4X4的转换矩阵，利用该转换矩阵改变所述数字模型的位置。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 同济大学 一种基于生物不变特征的数字物理耦合方法和系统

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