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龍圖騰網(wǎng)獲悉河北工業(yè)大學(xué)申請(qǐng)的專利基于智能標(biāo)記的骨外固定器位姿分階段調(diào)整方法及系統(tǒng)獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120267405B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-22發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510743138.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：A61B34/10；該發(fā)明授權(quán)基于智能標(biāo)記的骨外固定器位姿分階段調(diào)整方法及系統(tǒng)是由孫昊;何清瀅;劉衛(wèi)朋;許崢鏵;邢凌霄;李單青;田成明;沈芳宇設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-06-05向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本基于智能標(biāo)記的骨外固定器位姿分階段調(diào)整方法及系統(tǒng)在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)一種基于智能標(biāo)記的骨外固定器位姿分階段調(diào)整方法及系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。首先，構(gòu)建并訓(xùn)練輕量化跨尺度標(biāo)記生成模型，利用訓(xùn)練后的模型為立體標(biāo)記物除安裝面之外的其余各面生成一個(gè)最優(yōu)基準(zhǔn)標(biāo)記；將各個(gè)最優(yōu)基準(zhǔn)標(biāo)記投射至骨外固定器上的上、下立體標(biāo)記物相應(yīng)面的電子紙屏上；然后，利用雙目相機(jī)采集上、下立體標(biāo)記物圖像并進(jìn)行預(yù)處理；構(gòu)建匹配特征點(diǎn)的2D?3D點(diǎn)對(duì)集，估計(jì)骨外固定器上、下固定環(huán)之間的相對(duì)位姿；最后，計(jì)算位姿誤差；若位姿誤差不超過(guò)閾值，則不調(diào)整骨外固定器；若位姿誤差超過(guò)閾值，則計(jì)算電動(dòng)連桿的調(diào)整量并進(jìn)行調(diào)整；以此循環(huán)，直至位姿誤差不超過(guò)閾值，完成位姿調(diào)整。分階段進(jìn)行位姿調(diào)整，提高了調(diào)整精準(zhǔn)度。

本發(fā)明授權(quán)基于智能標(biāo)記的骨外固定器位姿分階段調(diào)整方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種骨外固定器位姿調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括視覺(jué)感知模塊、控制模塊和執(zhí)行模塊； 視覺(jué)感知模塊用于實(shí)時(shí)采集立體標(biāo)記物圖像； 控制模塊用于估計(jì)骨外固定器上、下固定環(huán)之間的相對(duì)位姿，并判斷是否需要調(diào)整電動(dòng)連桿，若需要?jiǎng)t計(jì)算調(diào)整量； 執(zhí)行模塊用于控制各個(gè)電動(dòng)連桿的伸長(zhǎng)和縮短； 該系統(tǒng)根據(jù)下述方法進(jìn)行骨外固定器位姿調(diào)整，包括以下步驟： 第一步：構(gòu)建輕量化跨尺度標(biāo)記生成模型，并進(jìn)行訓(xùn)練； 將由治療階段標(biāo)簽編碼、位姿誤差向量和實(shí)時(shí)場(chǎng)景參數(shù)向量組成的特征向量輸入到輕量化跨尺度標(biāo)記生成模型中，利用全連接層生成各類候選基準(zhǔn)標(biāo)記的適配得分，利用Softmax函數(shù)將適配得分轉(zhuǎn)換為適配概率，將適配概率最大的候選基準(zhǔn)標(biāo)記作為最優(yōu)基準(zhǔn)標(biāo)記； 第二步：利用訓(xùn)練后的輕量化跨尺度標(biāo)記生成模型為當(dāng)前治療階段中立體標(biāo)記物除安裝面之外的其余各面都生成一個(gè)最優(yōu)基準(zhǔn)標(biāo)記；將各個(gè)最優(yōu)基準(zhǔn)標(biāo)記投射至骨外固定器上的上、下立體標(biāo)記物相應(yīng)面的電子紙屏上； 第三步：對(duì)雙目相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，利用標(biāo)定的雙目相機(jī)采集上、下立體標(biāo)記物圖像，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理； 第四步：識(shí)別左、右相機(jī)圖像中立體標(biāo)記物表面的基準(zhǔn)標(biāo)記，將相同ID的基準(zhǔn)標(biāo)記作為匹配基準(zhǔn)標(biāo)記；基于匹配基準(zhǔn)標(biāo)記的特征點(diǎn)構(gòu)建匹配特征點(diǎn)的2D-3D點(diǎn)對(duì)集； 第五步：基于匹配特征點(diǎn)的2D-3D點(diǎn)對(duì)集，估計(jì)骨外固定器位姿，得到骨外固定器上、下固定環(huán)之間的相對(duì)位姿； 第六步：根據(jù)骨外固定器上、下固定環(huán)之間的相對(duì)位姿和目標(biāo)位姿，計(jì)算位姿誤差；若位姿誤差不超過(guò)位姿誤差閾值，則骨外固定器的電動(dòng)連桿不需要調(diào)整； 若位姿誤差超過(guò)位姿誤差閾值，則骨外固定器的電動(dòng)連桿需要調(diào)整；計(jì)算各個(gè)電動(dòng)連桿的調(diào)整量，根據(jù)調(diào)整量對(duì)電動(dòng)連桿進(jìn)行調(diào)整； 第七步：返回第三步，重新采集上、下立體標(biāo)記物圖像并進(jìn)行預(yù)處理，繼續(xù)執(zhí)行第四步～第六步；以此循環(huán)，對(duì)骨外固定器位姿進(jìn)行調(diào)整，直至位姿誤差不超過(guò)位姿誤差閾值，完成骨外固定器的位姿調(diào)整。

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