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龙图腾网获悉电子科技大学;山西致远慧图科技有限公司申请的专利一种端到端眼科手术定位导航方法及设备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116602764B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310577883.1，技术领域涉及：A61B34/20；该发明授权一种端到端眼科手术定位导航方法及设备是由王钊;翟雨轩;纪淳升;王雅琦;张炜设计研发完成，并于2023-05-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种端到端眼科手术定位导航方法及设备在说明书摘要公布了：本发明涉及医疗图像处理领域，尤其涉及一种端到端眼科手术定位导航方法及设备。先采用编解码网络提取出眼球特征，根据眼球特征构建的多类分割层进行语义分割，以确定出眼球的中心位置，以此构建极坐标采样器，使实时采集的术中图像直接投影至极坐标下，同时将眼球特征图、语义分割结果图和术前图像转换到极坐标系下。在极坐标系下，对当前图像与目标图像进行配准，完成眼球旋转追踪。配准过程中，将孪生网络与相关滤波器结合，通过定义高斯模板来定义追踪目标位置、数目、感受野大小，提高了计算效率，将帧间配准结果和长时配准结果的加权和作为最终旋转量，消除累积误差、提高眼球旋转持续配准的稳定性和配准精度。

本发明授权一种端到端眼科手术定位导航方法及设备在权利要求书中公布了：1.一种眼科手术显微镜设备，包括物镜系统、目镜系统、分光镜系统、摄录像组件、手术导航模块及投影和显示模块； 所述物镜系统将光束聚焦于病患眼睛实现清晰成像； 所述目镜系统将像平面投射于医生眼睛中，使显微镜图像以及手术导航模块生成的投影图案能够被医生直接观察； 所述分光镜系统将光束分为两路，其中一路通向目镜系统，另一路通向摄录像组件； 所述摄录像组件将图像或视频传入手术导航模块； 其特征在于： 所述手术导航模块连接投影与显示模块，用于执行端到端眼科手术定位导航方法，得到眼球分割的导航信息； 所述投影与显示模块将接收的导航信息通过分光镜系统和目镜系统投影至显微镜视野内，或通过外接显示器融合摄录像组件采集的实时视频显示于显示端，以辅助医生进行手术； 其中，所述端到端眼科手术定位导航方法包括以下步骤： 步骤1、获取患者眼睛的术前图像； 步骤2、构建编解码网络，编解码网络为基于U-Net结构的神经网络，其中编码网络输入患者眼球图像，输出为提取出的图像深层和浅层特征图；图像深层特征代表全局信息，浅层特征代表局部信息；解码网络输入为图像深层和浅层特征图，输出为融合深层和浅层特征的眼球特征图；其中编码器采用TransU-Net或EfficientNet的编码器； 步骤3、构建多类分割层以用于对眼球虹膜、巩膜和角膜区域进行语义分割；多类分割层由多个卷积核尺寸为1的卷积层构成，其输入为眼球特征图，输出为语义分割结果即虹膜、巩膜和角膜的分割预测图； 步骤4、根据语义分割结果计算虹膜区域的中心，并将其作为眼球中心位置；以眼球中心位置为极点构建极坐标采样器； 步骤5、利用步骤4构建的极坐标采样器实时采集术中图像并将其转换至极坐标系下，将术前图像、语义分割结果和眼球特征图输入极坐标采样器转换为极坐标图像； 步骤6、在极坐标系下，对当前图像与目标图像进行配准，得到眼球的旋转信息，从而完成眼球的旋转导航； 步骤6.1、构建并训练孪生网络，以提取极坐标系下的搜索图像和目标图像的巩膜毛细血管特征；所述搜索图像为实时图像中的当前帧图像，目标图像包括术前图像和前一帧图像，其中前一帧图像为帧间配准的目标图像，术前图像作为长时配准的目标图像； 步骤6.2、定义多点位高斯模板，高斯模板为图像灰度值以高斯函数分布的图像，灰度值峰值位置为目标位置，高斯模板中高斯分布的位置为目标图像希望配准的位置；利用高斯模板和目标图像在线训练相关滤波器，计算该相关滤波器与搜索图像互相关性，获得相关性响应图； 步骤6.3、以相关性响应图为输入构建置信度网络，得到目标位置区域预测图；将目标位置区域预测图与相关性响应图相乘，乘积作为配准结果输出；配准结果中的峰值位置即为目标位置，该位置相关性响应值为配准结果的置信度，峰值位置相较高斯模板在极坐标系下角度坐标轴上的位移量，为该点位的旋转量； 步骤6.4、计算搜索图像中多个目标位置在高斯模板中的位移量平均值，将其作为搜索图像相较于目标图像的旋转量，即帧间配准结果和长时配准结果；计算帧间配准结果和长时配准结果的加权和作为当前帧图像眼球的最终旋转量，帧间配准和长时配准的加权和的权重在手术过程中根据配准结果动态调整；根据最终旋转量计算出当前帧图像的虹膜区域，对当前图像与目标图像的配准，完成眼球中心定位和眼球旋转追踪。

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