柔性电极植入方法、柔性电极植入装置和电子设备

摘要

本发明提供一种柔性电极植入方法、柔性电极植入装置和电子设备，涉及脑机接口技术领域。其中，方法包括：在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置。本发明能够在跨景深的情况下确定植入针与柔性电极的位置。

权利要求

1.一种柔性电极植入装置，采用植入针辅助柔性电极植入目标位置，其特征在于，包括：

坐标采集模块，用于在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；

偏差转换模块，用于获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；

电极植入模块，用于基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置；

所述偏差转换模块，具体包括：

距离确定模块，用于确定所述第一坐标与所述第二坐标之间的距离矢量；

距离补偿模块，用于基于所述第二位移对所述距离矢量进行矫正，得到所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差。

2.根据权利要求1所述的柔性电极植入装置，其特征在于，所述偏差转换模块具体包括：

标记物坐标采集模块，用于控制运动轴带动所述显微视觉，在多个位置处分别采集预设标记物的中心坐标；

偏移量计算模块，用于通过所述多个位置分别对应的中心坐标，确定所述显微视觉在所述运动轴上移动时对应的图像空间中的偏移量；

位移转化模块，用于基于所述偏移量，将所述第一位移转化为所述图像空间中的第二位移。

3.根据权利要求1所述的柔性电极植入装置，其特征在于，所述电极植入模块具体包括：

映射关系确定模块，用于确定所述植入针的操作空间与所述显微视觉的所述图像空间之间的映射关系；

偏差映射模块，用于基于所述映射关系将所述第一偏差转换为所述操作空间的第二偏差；

植入针控制模块，用于控制所述植入针移动所述第二偏差，与所述柔性电极相连接。

4.根据权利要求3所述的柔性电极植入装置，其特征在于，所述偏差映射模块具体包括：

显微视觉测量模块，用于确定两路显微视觉分别对应的映射关系，并分别确定两路显微视觉中所述植入针与所述柔性电极的第一偏差；

偏差转换模块，用于基于每路显微视觉对应的映射关系和第一偏差，确定操作空间中的第二偏差。

5.根据权利要求2所述的柔性电极植入装置，其特征在于，所述偏移量计算模块具体用于：

通过所述多个位置分别对应的中心坐标，基于最小二乘法确定所述显微视觉在所述运动轴上移动时对应的图像空间中的偏移量。

6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：在植入针与柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置；基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差，包括：确定所述第一坐标与所述第二坐标之间的距离矢量；基于所述第二位移对所述距离矢量进行矫正，得到所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：在植入针与柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置；基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差，包括：确定所述第一坐标与所述第二坐标之间的距离矢量；基于所述第二位移对所述距离矢量进行矫正，得到所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差。

8.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：在植入针与柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置；基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差，包括：确定所述第一坐标与所述第二坐标之间的距离矢量；基于所述第二位移对所述距离矢量进行矫正，得到所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差。

说明书

柔性电极植入方法、柔性电极植入装置和电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及脑机接口技术领域，尤其涉及一种柔性电极植入方法、柔性电极植入装置和电子设备。

背景技术

[0002] 脑机接口(Brain‑Computer Interface，BCI)是在人或动物大脑(或脑细胞的培养物)与计算机或其他电子设备之间建立的不依赖于常规大脑信息输出通路的一种新的通讯和控制技术。BCI技术通过将柔性电极植入脑细胞来采集大脑活动的信息，利用这些信息来识别并执行大脑意图。为了避免对大脑造成损伤，柔性电极通常非常柔软和微小，需要通过植入机器人辅助植入脑中。植入机器人根据显微视觉提供的图像测量柔性电极的位置，以便于将柔性电极送入脑中。但是，在显微视觉测量柔性电极位置时，可能需要移动使柔性电极位于焦点前后，从而获取柔性电极的清晰图像。显示视觉移动时会影响柔性电极在图像中的位置，导致测量柔性电极位置不准确。

发明内容

[0003] 本发明提供一种柔性电极植入方法、柔性电极植入装置和电子设备，用以解决现有技术中柔性电极植入时误差较大的缺陷，实现准确确定柔性电极位置的效果。

[0004] 本发明提供一种柔性电极植入方法，柔性电极由植入针辅助植入目标位置，包括：

[0005] 在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；

[0006] 获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；

[0007] 基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置。

[0008] 根据本发明提供的一种实施方式，所述确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，包括：

[0009] 控制运动轴带动所述显微视觉，在多个位置处分别采集预设标记物的中心坐标；

[0010] 通过所述多个位置分别对应的中心坐标，确定所述显微视觉在所述运动轴上移动时对应的图像空间中的偏移量；

[0011] 基于所述偏移量，将所述第一位移转化为所述图像空间中的第二位移。

[0012] 根据本发明提供的一种实施方式，所述基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差，包括：

[0013] 确定所述第一坐标与所述第二坐标之间的距离矢量；

[0014] 基于所述第二位移对所述距离矢量进行矫正，得到所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差。

[0015] 根据本发明提供的一种实施方式，所述基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，包括：

[0016] 确定所述植入针的操作空间与所述显微视觉的所述图像空间之间的映射关系；

[0017] 基于所述映射关系将所述第一偏差转换为所述操作空间的第二偏差；

[0018] 控制所述植入针移动所述第二偏差，与所述柔性电极相连接。

[0019] 根据本发明提供的一种实施方式，所述基于所述映射关系将所述第一偏差转换为所述操作空间的第二偏差，包括：

[0020] 确定两路显微视觉分别对应的映射关系，并分别确定两路显微视觉中所述植入针与所述柔性电极的第一偏差；

[0021] 基于每路显微视觉对应的映射关系和第一偏差，确定操作空间中的第二偏差。

[0022] 根据本发明提供的一种实施方式，所述通过所述多个位置分别对应的中心坐标，确定所述显微视觉在所述运动轴上移动时对应的图像空间中的偏移量，包括：

[0023] 通过所述多个位置分别对应的中心坐标，基于最小二乘法确定所述显微视觉在所述运动轴上移动时对应的图像空间中的偏移量。

[0024] 本发明还提供一种柔性电极植入装置，采用植入针辅助柔性电极植入目标位置，具体包括：

[0025] 坐标采集模块，用于在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；

[0026] 偏差转换模块，用于获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；

[0027] 电极植入模块，用于基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置。

[0028] 本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述柔性电极植入方法。

[0029] 本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述柔性电极植入方法。

[0030] 本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述柔性电极植入方法。

[0031] 本发明提供的柔性电极植入方法、柔性电极植入装置和电子设备，通过将显微视觉移动时实际移动的位移转换至图像空间，充分考虑到了跨景深时显微视觉移动对图像位置造成的影响，能够降低确定柔性电极与植入针坐标时的误差，提高测量的柔性电极、植入针坐标的精确性，从而快速准确地将柔性电极植入目标位置。

附图说明

[0032] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0033] 图1是本发明提供的柔性电极植入方法的流程示意图之一；

[0034] 图2是本发明提供的柔性电极植入方法中柔性电极与植入针的示意图；

[0035] 图3是本发明提供的柔性电极植入方法中柔性电极法线的示意图；

[0036] 图4是本发明提供的柔性电极植入装置的结构示意图；

[0037] 图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

[0038] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0039] 附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

[0040] 附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变

[0041] 本说明书中，用语“第一”、“第二”、“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量或顺序限制。

[0042] 下面结合图附图描述本发明的柔性电极植入方法、柔性电极植入装置和电子设备。

[0043] 本发明实施例首先提供一种柔性电极植入方法、柔性电极植入装置和电子设备。示例性的，该方法可以应用于计算机、手术机器人、虚拟现实设备、增强现实设备等各种电子设备中，本实施方式对此不作特殊限定。该电子设备可以包括植入针。植入针是用于引导辅助柔性电极植入目标位置的设备，目标位置指的是大脑、脑细胞或其他生物组织等。具体的，植入针可以与柔性电极相连，用植入针刺穿生物组织后拨出植入针，并将柔性电极留在生物组织内。

[0044] 示例性的，植入针的结构示意图如图1中(a)所示。其结构为上大下小的锥形，m为植入针的轴线。柔性电极也称为柔性电极丝，是一种具备高导电性与生物相容性的材料。柔性电极的端部结构示意图如图1中(b)所示。参考图1可知，柔性电极的端部为环形结构，n为环端面的法线，植入针只有一部分可穿过该环形结构，从而带动柔性电极。当植入针刺穿生物组织后拨出时，柔性电极则可以留在生物组织内。

[0045] 下面介绍本实施例提供的柔性电极植入方法。如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

[0046] 步骤10：在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，控制所述显微视觉移动，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标。

[0047] 显微视觉指的由高精度、高分辨率的显微镜构成的视觉系统。电子设备如植入机器人可以控制显微视觉进行移动，显微视觉在其对应的运动轴上做线性运动。电子设备可以根据一定的步长移动显微视觉，从而改变显微视觉的焦距，得到植入针以及柔性电极的清晰成像。

[0048] 显微视觉在测量植入针与柔性电极的位置时，需要获取植入针与柔性电极的清晰成像。如果植入针与柔性电极之间的相对位置偏差小于显微视觉光路的景深，则显微视觉可以同时获取植入针与柔性电极的清晰成像，进而确定植入针与柔性电极的位置。在植入针与柔性电极之间的位置偏差大于显微视觉光路的景深时，显微视觉只能得到其中一个目标如植入针的位置，要测量另一个目标如柔性电极时需要移动，使得柔性电极在显微视觉的景深范围内，才能再得到柔性电极的位置。

[0049] 如果观测到植入针与柔性电极的成像中存在不清晰的目标，则说明植入针与柔性电极在显微视觉的不同景深位置。在这种情况下，电子设备可以控制显微视觉沿运动轴进行微小的线性运动，在不同景深下采集柔性电极与植入针的位置。植入针轴线的位置为第一坐标，柔性电极环端面法线的位置为第二坐标。从显微视觉采集的图像中可以提取植入针与柔性电极的边缘点，然后通过随机采样一致性(RANdom SAmple Consensus，RANSAC)的拟合方法得到植入针轴线和柔性电极的环形结构的轮廓。进而，根据环形结构的轮廓计算柔性电极环端面的法线的位置，即第二坐标。如图3所示，通过显微视觉图像可以得到柔性电极环端面的轮廓，即a点坐标，b点坐标和c点坐标。根据该轮廓信息可计算柔性电极的法线位置，即

[0050] 举例来说，若显微视觉在f1处，采集柔性电极与植入针的图像1，该图像1中柔性电极能清晰成像，但植入针模糊，则可以得到柔性电极在图像1中的法线位置，即第二坐标。然后电子设备可以在控制显微视觉线性移动到f2处，再次采集柔性电极与植入针的图像2，通过该图像2可以得到植入针的清晰成像，进而得到植入针在该图像2中的轴线位置，即第一坐标。

[0051] 步骤20：获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差。

[0052] 其中，第一位移为显微视觉移动时在运动轴上移动的距离。运动轴可以为线性滑台。第一偏差为图像空间中植入针与柔性电极之间的偏差矢量，该偏差矢量可以为三维向量，即图像空间中植入针轴线与柔性电极法线之间的位姿。显微视觉在移动时，光轴与成像平面的交点发生变化。如果显微视觉的光轴与运动轴平行，则显微视觉在运动轴上移动的距离与光轴移动的距离相同。电子设备可以根据运动轴上移动的距离来确定植入针与柔性电极在图像中的坐标。但是，一般情况下，显微视觉与运动轴难以完全平行，电子设备直接根据显微视觉在运动轴上移动的距离来确定植入针与柔性电极的坐标，会存在误差。本实施方式中，对显微视觉移动时的位移与该位移对图像空间中的影响进行标定，从而将显微视觉在运动轴上移动的第一位移，转化至图像空间中的第二位移，可以使得计算植入针与柔性电极之间的位姿更加精确。

[0053] 在显微视觉移动时，可以通过运动轴的读数来确定第一位移。根据运动轴移动的距离与图像点移动的距离之间的映射关系，可以将上述第一位移转换为图像空间中的第二位移。确定运动轴上移动的距离与图像点移动的距离之间的映射关系的过程如下：

[0054] 电子设备可以控制运动轴带动显微视觉，在多个不同的位置处分别采集预设标记物的中心坐标。预设标记物可以为圆球，在显微视觉移动时可以实时通过运动轴控制器来读取显微视觉当前所在的位置。并在该位置处通过显微视觉获取圆球的图像，提取图像中圆球的中心坐标。通过多次移动显微视觉，可以得到在不同位置处采集的圆球的中心坐标。然后，通过多个位置分别对应的中心坐标，确定显微视觉在运动轴上移动时对应的图像空间中的偏移量。该偏移量可以理解为显微视觉的运动空间与图像空间的映射关系。根据该偏移量，可以将第一位移转化为图像空间中的第二位移。

[0055] 举例来说，预先将预设标记物如圆球固定在显微视觉的光路视野中。然后控制运动轴带动显微视觉运动n次，n≥2，显微视觉的位置记为L，L可以表示为li，i＝1，2，…，n。在T位置L处提取到的显微视觉图像中圆球的中心坐标记为U，U可以表示为[ui vi] 。假设显微T
视觉在移动时对应的图像空间中的偏移量为Jc＝[δ1 δ2]，则存在：LJc＝U，具体表示如下：

[0056]

[0057] 其中，c1、c2为常数，则有Jo＝ULT(LLT)‑1。偏移量Jc为Jo的第一列。通过将最小二乘法可以计算得到Jo，从而得到Jo的第一列Jc，即偏移量。

[0058] 在通过显微视觉提取植入针与柔性电极的坐标时，可以获取显微视觉在运动轴上的第一位移，例如，显微视觉在位置pc1处提取植入针的坐标，在pc2处提取柔性电极的坐标，则第一位移为Δpc＝pc2‑pc1。该第一位移与偏移量相乘可以得到图像空间中的第二位移，可以表示为：JcΔpc。

[0059] 接下来，利用显微视觉提取的植入针的第一坐标与柔性电极的第二坐标，计算植入针与柔性电极之间的距离矢量。该距离矢量可以理解为植入针与柔性电极之间的向量。该距离矢量可以为第二坐标减去第一坐标。该距离矢量不仅与植入针、柔性电极在图像中的坐标相关，也与测试图像中坐标时显微视觉移动造成的偏移量相关。举例来说，图像空间中植入针的第一坐标为p1，柔性电极的第二坐标可以为p2，则植入针与柔性电极之间的距离矢量为Δp＝p2‑p1。然后利用显微视觉移动时对图像空间造成的偏移量对该距离矢量进行补偿校正，可以确定图像空间中植入针与柔性电极之间实际的偏差，即第一偏差。第一偏差可以表示为Δp‑JcΔpc。

[0060] 本实施方式中，通过标定显微视觉光路与运动轴之间的偏差，对提取的植入针与柔性电极之间的距离进行矫正，能够避免因显微视觉光路移动导致的位置误差，提高位置的精确度。

[0061] 步骤30：基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置。

[0062] 第一偏差为图像空间中植入针与柔性电极之间的位姿，电子设备如植入机器人要控制植入针与柔性电极连接，需要确定植入针与柔性电极在植入机器人操作空间(即世界坐标系)中的位姿。示例性的，先确定植入针对应的操作空间与显微视觉的图像空间之间的映射关系。基于该映射关系可将图像空间中的第一偏差转化为操作空间中的第二偏差。该第二偏差指的是操作空间中植入针轴线与柔性电极环形端面法线之间的空间姿态。

[0063] 对操作空间与图像空间进行标定，可以确定操作空间与图像空间之间的映射关系。该映射关系表示为J，第二偏差记为ΔP，则有：

[0064] JΔP＝Δp‑JcΔpc                             (2)

[0065] 图像中点的坐标为二维数据，需要采用两路图像来确定点在三维操作空间中的位置。分别对两路显微视觉的操作空间与图像空间进行标定，可以确定两路显微视觉分别对应的映射关系。然后使用两路显微视觉光路分别采集植入针与柔性电极的坐标，可以计算两路显微视觉光路分别对应的第一偏差，进而确定三维的操作空间中的第二偏差。则有：

[0066]

[0067] 其中，Δp1、Δp2分别为两路显微视觉中植入针与柔性电极之间的距离矢量；Δpc1、Δpc2分别为两路显微视觉在运动轴上移动的距离(即第一位移)；Jc1与Jc2分别为两路显微视觉运动轴与图像点之间的偏移量；J1与J2分别两路显微视觉的操作空间与图像空间之间的映射关系。

[0068] Δp1、Δp2可以通过每路显微视觉采集的植入针的第一坐标，柔性电极的第二坐标计算得到；Δpc1、Δpc2可以通过显微视觉移动时运动轴读取；Jc1与Jc2通过上述公式(1)计算得到。下面介绍操作空间与图像空间的标定，即映射关系的确定，具体的：

[0069] 对每路显微视觉来说，通过植入针多次运动时操作空间的位置，与该路显微视觉的图像点移动的位置可以标定操作空间与图像空间之间的映射关系。举例来说，植入机器人控制植入针在显微视觉的景深范围内运动，植入机器人在操作空间中的运动量为[Δxi T TΔyi Δzi] ，对应的第一路显微视觉中植入针针尖处在图像空间的运动量为[Δui Δvi] 。
植入机器人操作空间与图像空间运动量之间的映射关系可使用图像雅可比矩阵的伪逆形+
式J1表示：

[0070]

[0071] 其中，i为运动次数，i＝1，2，…，n。展开后为：

[0072]

[0073] 其中m为：

[0074] 令则有：

[0075] J1+＝ABT(BBT)‑1                           (6)

[0076] 根据上述公式(5)和公式(6)，采用最小二乘法可以计算J1+。同理的，对于第二路显+微视觉图像空间与操作空间之间的映射关系J2也可以采用上述过程来确定。通过控制植入针在显微视觉的景深范围内多次运动，分别记录运动前后植入针在操作空间与图像空间中的位置变化量，使用最小二乘法标定操作空间与图像空间之间的映射关系。无需依赖特殊的标定板等器件，标定方法简单快速。

[0077] 基于上述公式(3)可知，植入针与柔性电极在操作空间中的第二偏差为：

[0078]

[0079] 计算出第二偏差ΔP后，植入机器人可以控制植入针按照第二偏差移动，使针尖部分穿入柔性电极的环形端面，与柔性电极相连。然后植入机器人可以获取设定的目标位置，控制植入针带动柔性电极共同移动至目标位置，实现柔性电极的植入。

[0080] 下面对本发明提供的柔性电极植入装置进行描述，下文描述的柔性电极植入装置与上文描述的柔性电极植入方法可相互对应参照。

[0081] 如图4所示，该柔性电极植入装置40可以包括坐标采集模块41，用于在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；偏差转换模块42，用于获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；电极植入模块43，用于基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置。

[0082] 在一种示例性的实施方式中，偏差转换模块42具体包括：标记物坐标采集模块，用于控制运动轴带动所述显微视觉，在多个位置处分别采集预设标记物的中心坐标；偏移量计算模块，用于通过所述多个位置分别对应的中心坐标，确定所述显微视觉在所述运动轴上移动时对应的图像空间中的偏移量；位移转化模块，用于基于所述偏移量，将所述第一位移转化为所述图像空间中的第二位移。

[0083] 在一种示例性的实施方式中，偏差转换模块42具体包括：距离确定模块，用于确定所述第一坐标与所述第二坐标之间的距离矢量；距离补偿模块，用于基于所述第二位移对所述距离矢量进行矫正，得到所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差。

[0084] 在一种示例性的实施方式中，电极植入模块43具体包括：映射关系确定模块，用于确定所述植入针的操作空间与所述显微视觉的所述图像空间之间的映射关系；偏差映射模块，用于基于所述映射关系将所述第一偏差转换为所述操作空间的第二偏差；植入针控制模块，用于控制所述植入针移动所述第二偏差，与所述柔性电极相连接。

[0085] 在一种示例性的实施方式中，偏差映射模块具体包括：显微视觉测量模块，用于确定两路显微视觉分别对应的映射关系，并分别确定两路显微视觉中所述植入针与所述柔性电极的第一偏差；偏差转换模块，用于基于每路显微视觉分别对应的映射关系和第一偏差，确定操作空间中的第二偏差。

[0086] 在一种示例性的实施方式中，偏移量计算模块具体用于：通过所述多个位置分别对应的中心坐标，基于最小二乘法确定所述显微视觉在所述运动轴上移动时对应的图像空间中的偏移量。

[0087] 图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行柔性电极植入方法，该方法包括：在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置。

[0088] 此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0089] 另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的柔性电极植入方法，该方法包括：在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置。

[0090] 又一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的柔性电极植入方法，该方法包括：在所述植入针与所述柔性电极位于显微视觉的不同景深的情况下，移动所述显微视觉，分别在不同景深下采集所述植入针的第一坐标与所述柔性电极的第二坐标；获取所述显微视觉移动时的第一位移，确定所述第一位移对应的图像空间中的第二位移，基于所述第二位移、所述第一坐标以及所述第二坐标，确定所述植入针与所述柔性电极在所述图像空间中的第一偏差；基于所述第一偏差，控制所述植入针与所述柔性电极连接，以辅助所述柔性电极植入目标位置。

[0091] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0092] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0093] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。