CN110338875B - 一种用于非治疗目的的基于虚拟现实技术的打孔控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种用于非治疗目的的基于虚拟现实技术的打孔控制方法。该打孔控制方法包括：S1、在第一环境下，形成待打孔物体的可见图像；S2、根据所述可见图像，选定所述待打孔物体上孔洞轴线所在的预设位置；S3、同时在所述第一环境和第二环境下，形成所述待打孔物体和打孔设备的组合图像；S4、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。采用本发明所提供的打孔控制方法，可以在不能直接观察到，或无法始终观察到的物体上形成孔洞，且所形成的孔洞的位置和精度能满足使用需求。

Description

一种用于非治疗目的的基于虚拟现实技术的打孔控制方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种用于非治疗目的的基于虚拟现实技术的打孔控制方法。

背景技术

在物体的连接或修复过程中，通常需要在物体的合适位置加工设定尺寸的孔洞，以借助前述孔洞安装连接件或加强筋，从而实现连接或加强目的。但是在物体的修复或连接过程中，因多种原因导致某些物体无法直接被观察到，这会造成打孔工作无法正常进行，或者因物体无法一直处于可见状态，从而造成所形成的孔洞的位置较差，甚至相对设定位置出现偏斜，这均不利于提升物体的连接效果和修复精度。

发明内容

（一）本发明要解决的技术问题是：因物体无法被观察到，或者不能始终处于可见状态，导致无法对物体进行打孔工作，或者所形成的孔洞的位置相对较差，不利于提升物体的连接效果和修复精度。

（二）技术方案

为了实现上述技术问题，本发明提供了一种用于非治疗目的的基于虚拟现实技术的打孔控制方法，其包括：S1、在第一环境下，形成待打孔物体的可见图像；

S2、根据所述可见图像，选定所述待打孔物体上孔洞轴线所在的预设位置；

S3、同时在所述第一环境和第二环境下，形成所述待打孔物体和打孔设备的组合图像；

S4、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。

可选地，所述S1具体为：

S21、在所述第一环境下，形成多幅所述待打孔物体的可见图像；

S22、根据所述多幅可见图像，形成所述待打孔物体的三维模型；

所述S2具体为：

S23、根据所述三维模型，选定所述待打孔物体上孔洞轴线所在的预设位置。

可选地，所述S4具体为：

S31、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成直径小于所述设定直径的第一孔洞；

S32、在所述第一环境下，形成体现所述待打孔物体和所述第一孔洞之间相对位置的第一图像；

S33、根据所述第一图像，判断所述第一孔洞的轴线的实际位置是否与所述预设位置重合，如果是，进入S34，如果否，返回S3；

S34、在所述第二环境下，根据所述预设位置，控制所述打孔设备工作，扩大所述第一孔洞的直径，形成直径为所述设定直径的第二孔洞。

可选地，如果所述S33判断结果为否，则所述S31具体为：

S41、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，以及所述第一图像，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成直径小于所述设定直径的第一孔洞。

可选地，所述S4具体为：

S51、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成长度小于所述设定长度的第一孔洞；

S52、在所述第一环境下，形成体现所述待打孔物体和所述第一孔洞之间相对位置的第一图像；

S55、根据所述第一图像，判断所述第一孔洞的轴线的实际位置是否与所述预设位置重合，如果是，进入S54，如果否，返回S5；

S54、在所述第二环境下，根据所述预设位置，控制所述打孔设备工作，增大所述第一孔洞的长度，形成长度为所述设定长度的第二孔洞。

可选地，如果所述S55判断结果为否，则所述S51具体为：

S61、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，以及所述第一图像，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成长度小于所述设定长度的第一孔洞。

可选地，所述S3之后还包括：

S71、匹配所述可见图像和所述组合图像，形成具有所述预设位置的参照图像；

所述S4具体为：

S72、在所述第二环境下，根据所述参照图像内的所述预设位置和所述打孔设备之间的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。

可选地，所述打孔设备包括惯性参照模块，所述S4具体为：

S81、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，并结合参照所述惯性参照模块的反馈数据，在所述待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。

可选地，所述S2和S3之间还包括：

S91、在所述待打孔物体上固定对照部；

所述S3具体为：

S92、同时在所述第一环境和所述第二环境下，形成所述对照部和所述打孔设备的替代图像；

所述S4具体为：

S93、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述替代图像中所述打孔设备和所述对照部的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。

可选地，所述第一环境由核磁共振仪、CT仪中的一者形成，和/或所述第二环境由红外线发射器形成。

（三）有益效果

本发明基于虚拟现实技术提供一种打孔控制方法，在采用该方法进行打孔工作的过程中，可以先在第一环境下形成待打孔物体的可见图像，这使得工作人员可以了解到待打孔物体的实际结构，从而使工作人员可以根据前述可见图像，综合结构强度和连接效果等方面考虑，选定所需开设的孔洞的轴线在待打孔物体上的预设位置；然后同时在第一环境和第二环境下，形成待打孔物体和打孔设备的组合图像，一方面确定打孔设备的初始位置，另一方面，还可以确定打孔设备与待打孔物体之间的相对位置，在形成前述组合图像时，工作人员还可以获取打孔设备在第二环境下的初始位置，且在打孔过程中保持第二环境处于打开状态，进而使工作人员能了解到打孔设备在第二环境下的位置改变和姿态改变等动作信息，进而即便工作人员不能直接观察到待打孔物体，也可以结合前述组合图像内待打孔物体和打孔设备的相对位置关系，以及可见图像上所选定孔洞的轴线的预设位置，并通过获取打孔设备在第二环境下的动作信息，控制打孔设备工作，在待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞，且所形成的孔洞的轴线的位置与预设位置相同，整个加工过程简单方便，且精度相对较高。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例所提供的打孔控制方法的一种流程图；

图2是本发明实施例所提供的打孔控制方法的另一种流程图；

图3是本发明实施例所提供的打孔控制方法的再一种流程图；

图4是本发明实施例所提供的打孔控制方法的又一种流程图；

图5是本发明实施例所提供的打孔控制方法的又一种流程图；

图6是本发明实施例所提供的打孔控制方法的又一种流程图；

图7是本发明实施例所提供的打孔控制方法的又一种流程图；

图8是本发明实施例所提供的打孔控制方法的又一种流程图；

图9是本发明实施例所提供的打孔控制方法的又一种流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，基于虚拟现实技术，本发明提供一种打孔控制方法，其包括：

S1、在第一环境下，形成待打孔物体的可见图像；

在打孔的过程中，可以先使待打孔物体在第一环境下形成可见图像，从而使工作人员能获取待打孔物体的基本样式和具体结构。具体地，可以根据待打孔物体的具体材质和所在的位置确定第一环境的形成方式，如待打孔物体仅被某些物体覆盖且可移动，则可以选择将待打孔物体对准强光，以在强光的照射下，使工作人员获知待打孔物体的具体结构，在这种情况下，强光环境则为第一环境；如果待打孔物体位于其他物体内部，且被前述其他物体所覆盖，则可以采用具有穿透性功能的电磁波等获取待打孔物体的具体结构，如通过CT仪、超声波仪或核磁共振仪等设备，在这种情况下，第一环境则由CT仪、超声波仪或核磁共振仪等形成；当然，第一环境还可以由其他设备或条件形成，对此，本领域技术人员可以根据实际情况，确定第一环境的具体形成方式，此处不作具体限定。

S2、根据可见图像，选定待打孔物体上孔洞轴线所在的预设位置；

工作人员借助前述可见图像，能够获取待打孔物体的具体结构和大体尺寸，然后，工作人员可以根据所掌握的知识，结合结构稳定性对待打孔物体进行受力分析等工作，从而预先选定所需形成的孔洞的轴线在待打孔物体上的具体位置，以在打孔过程中，能根据前述轴线的预设位置，借助电钻等打孔设备在待打孔物体上形成孔洞。具体地，前述可见图像可以为纸质文件或由感光材料形成的胶片文件等，在这种情况下，工作人员可以借助画笔在前述可见图像上标记出孔洞的轴线的预设位置，以便于后续工作过程的有序进行；或者，前述可见图像也可以为电子累文件，在这种情况下，工作人员可以借助软件在前述可见图像上标记出孔洞的轴线的预设位置；当然，孔洞的轴线的预设位置还可以采用其他方式形成，考虑文本简洁，本文不再一一列举。

S3、同时在第一环境和第二环境下，形成待打孔物体和打孔设备的组合图像；

完成S2之后，可以使待打孔物体和打孔设备同时在第一环境和第二环境下形成组合图像，借助前述组合图像，一方面可以使工作人员确定打孔设备的初始位置，另一方面还可以使工作人员获取打孔设备与待打孔物体之间的相对位置关系，以为后续打孔工作的进行提供判断依据，并且，在形成组合图像的开始之前到完成打孔工作任务之前，第二环境均保持打开状态，这使得工作人员在获取前述组合图像的同时，得到打孔设备在第二环境下的具体位置，以保证后续工作过程能正常进行。具体地，可以根据实际情况确定第一环境和第二环境的具体形成方式，以保证待打孔物体和打孔设备均能在第一环境下形成可见图像，至少保证工作人员能获取打孔设备在第二环境下的影像，从而使工作人员可以根据前述可见图像和前述影像有序进行后续打孔操作。

更具体地，第一环境可以为X光机形成的环境，在X光环境下，多数材质的物体均能形成影像；或者，第一环境还可以由核磁共振仪形成，这使得所形成的分离图像的准确性和清晰度均相对更高，并且，更多种材质的物体均能在核磁共振仪内形成较为清晰的影像，应用范围相对更广。另外，优选地，在成像阶段，可以使待打孔物体和打孔设备同时在核磁共振仪产生的环境下形成多幅分离图像，前述多幅分离图像能从不同方向或不同角度上体现待打孔物体和打孔设备之间的相对位置关系。当然，第一环境还可以采用其他设备或其他条件形成，以针对不同的物体选用合适的显影设备。

S4、在第二环境下，根据预设位置和组合图像中打孔设备和待打孔物体的相对位置关系，控制打孔设备工作，在待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。

在打孔工作过程中，由于工作人员不能直接观察到（或必须在特定条件下才能观察到）待打孔物体，因而可以通过在第二环境下能形成可见影像的打孔设备的具体位置（或动态位置），并对照前述组合图像中打孔设备与待打孔物体的相对位置关系，确定在打孔过程中待打孔物体和打孔设备之间的实际位置关系；同时，通过比对可见图像中的预设位置和打孔设备的实时位置，可以为打孔工作的进行提供导航作用，从而保证打孔设备能在待打孔物体上形成满足设计需求的孔洞。

具体地，第二环境可以由自然光形成，工作人员可以通过观察打孔设备的位置和姿态变化，对照前述组合图像和可见图像上的预设位置，间接控制打孔设备在待打孔物体上形成设定尺寸的孔洞。

优选地，第二环境可以为红外线发射器发射的红外线形成的光线环境，相对应地，可以使打孔设备具备反射红外线的能力；在进行打孔操作的空间内，还可以配设有照相设备或光线捕捉设备，以捕捉打孔设备所反射出的红外光线，从而根据前述反射光线获取打孔设备的位置变化和姿态变化情况。具体地，在形成组合图像之前到打孔工作结束之前，可以使红外线发射器保持一直打开的状态，在这种场景下，如果打孔设备的位置均保持不变，那么，相对应地，照相设备或光线捕捉设备所捕捉到的，经打孔设备所反射出的红外光线的光点位置和光线方向也相应保持不变，而一旦打孔设备的位置或姿态发生变化，那么光线捕捉设备所捕捉到的反射光的光点位置和光线方向也势必会发生变化，进而在计算机等辅助设备的帮助下，工作人员可以简明直接地确定打孔设备的位置和姿态发生了何种变化，相应地，借助前述组合图像，工作人员也就可以确定打孔设备与待打孔物体之间的相对位置关系和姿态的变化情况，进而，在前述可见图像中预设位置的辅助下，控制打孔设备在设定方向上产生设定尺寸的移动过程，即可在待打孔物体上的设定位置形成设定尺寸的孔洞。

更进一步地，第二环境可以由多台红外线发射器形成，且在安装多台红外线发射器的过程中，可以使多台红外线发射器所发出的红外线的方向各不相同，并且，可以使多台红外线发射器分别安装在打孔操作进行的区域的不同角度上，从而在通过红外线反射光确定打孔设备的位置和姿态的过程中，使所得到的打孔设备和待打孔物体之间的相对位置关系和各自姿态变化信息更加精确，这可以进一步提升通过打孔设备在待打孔物体上形成的孔洞的精度。

为了进一步使待打孔物体上所形成的孔洞的位置更优，可选地，如图2所示，本发明所提供的打孔控制方法中的S1具体为：

S21、在第一环境下，形成多幅待打孔物体的可见图像；

具体地，借助CT仪对待打孔物体进行扫描，即可得到多幅待打孔物体的可见图像，工作人员可以在扫描之前向CT仪输入设定指令，以使所形成的多幅可见图像之间存在设定的位置关系，如形成的多幅平面的可见图像可以分别为待打孔物体在不同深度位置处的截面图；或者，所形成的多幅平面的可见图像还可以分别为待打孔物体在不同方向上的可见图像，借助多幅不同的可见图像，可以进一步提升工作人员判断待打孔物体具体结构的准确性，进而有利于选定待打孔物体上孔洞的轴线的预设位置，形成位置最优的孔洞。当然，还可以借助其他设备，形成多幅待打孔物体的可见图像，此处不再一一介绍。

S22、根据多幅可见图像，形成待打孔物体的三维模型；

具体地，在打孔工作过程中，工作人员可以根据所形成的多幅可见图像，借助电子计算机及设定算法，形成待打孔物体的三维模型，工作人员通过观察前述三维模型，能更清楚地了解待打孔物体的具体形状和尺寸情况，从而提升所设计的孔洞的轴线的位置的优越性，进而提升安装完钢针等连接件之后的待打孔物体的结构强度和稳定性。另外，工作人员可以通过改变算法的编程等方式，使所形成的三维模型能在设定指令下改变朝向、角度和大小，从而进一步便于工作人员通过仔细观察该三维模型，确定孔洞的轴线的预设位置。

在上述情况下，S2具体为：

S23、根据三维模型，选定待打孔物体上孔洞轴线所在的预设位置。

在此实施例内，工作人员可以根据所形成的三维模型，加精准地确定更孔洞的轴线的预设位置，并进行后续工作过程。

考虑到在打孔工作过程中，仍可能因意外因素或人为误差等因素导致所形成的孔洞的轴线与预设位置存在偏差，优选地，如图3所示，本发明所提供的打孔控制方法中的S4还具体为：

S31、在第二环境下，根据预设位置和组合图像中打孔设备和待打孔物体的相对位置关系，控制打孔设备工作，在待打孔物体上形成直径小于设定直径的第一孔洞；

具体地，在打孔过程中，通过改变打孔设备的打孔头的尺寸，可以先形成直径小于设定直径的第一孔洞，从而即便所形成的第一孔洞的轴线的位置与预设位置存在一定的偏差，也可以通过后续加工过程尽可能地修正所形成的孔洞的位置，从而保证所形成的孔洞的轴线的位置最大限度地与预设位置重合。

S32、在第一环境下，形成体现待打孔物体和第一孔洞之间相对位置的第一图像；

在形成直径小于设定直径的第一孔洞之后，为了确定第一孔洞的位置，可以在第一环境下形成第一图像，从而确定采用上述方法所形成的第一孔洞在待打孔物体上的具体位置。具体地，第一孔洞的直径可以根据实际情况确定，其尺寸不宜过大，防止所形成的第一孔洞过于偏斜，导致后续修正工作无法进行。

S33、根据第一图像，判断第一孔洞的轴线的实际位置是否与预设位置重合，如果是，进入S34，如果否，返回S3；

然后，工作人员根据第一图像中所展示的内容，结合可见图像内孔洞的轴线的预设位置，对第一孔洞的轴线的实际位置是否与预设位置重合进行判断，如果重合，则可以认为采用上述方法所形成的第一孔洞的位置即为孔洞的设定形成位置，在这种情况下，可以进入S34，形成设定直径和长度的第二孔洞；但是，如果在对比之后发现第一孔洞的轴线的实际位置与预设位置之间存在一定的偏差，则可以返回S3，以对所需形成的孔洞的位置进行修正，保证所形成的孔洞的位置保持最佳。

S34、在第二环境下，根据预设位置，控制打孔设备工作，扩大第一孔洞的直径，形成直径为设定直径的第二孔洞。

具体地，如果第一孔洞的轴线的位置与预设位置重合，则可以控制打孔设备继续工作，通过改变打孔设备的打孔头的直径等方式，可以使重新形成的第二孔洞的直径等于设定直径，完成打孔工作，且所形成的孔洞的尺寸和位置均满足设计要求。

如上，经S31-S34之后所形成的第一孔洞的轴线的位置如果与预设位置存在偏差，则需返回S3再次进行打孔操作，在这种情况下，如果仅以前述可见图像中的预设位置，和组合图像中的打孔设备和待打孔物体的相对位置为标准，控制打孔设备工作，则可能造成再次采用上述工作过程所形成的孔洞的轴线与预设位置之间仍存在一定的偏差，进而，优选地，如图4所示，在S33判断结果为否的情况下，S31具体可以为：

S41、在第二环境下，根据预设位置和组合图像中打孔设备和待打孔物体的相对位置关系，以及第一图像，控制打孔设备工作，在待打孔物体上形成直径小于设定直径的第一孔洞。

具体地，在本实施例中，如果第一次形成的第一孔洞的轴线的位置与预设位置之间存在偏差，则继续加工孔洞时，用来判断打孔设备移动的标准则可以为：第一、可见图像中孔洞的轴线的预设位置；第二、组合图像中打孔设备和待打孔物体的相对位置关系、第三、第一图像中第一孔洞（的轴线）和待打孔物体之间的相对位置关系，显然，同时在前述三个标准的加持下，可以进一步提升后续采用上述控制方法所形成的孔洞的精度，从而尽可能得保证最终所形成的孔洞的轴线的位置能与预设位置重合。

与上一实施例相似地，在打孔工作过程中，还可以先形成长度小于设定长度的第一孔洞，然后对已经形成的第一孔洞的轴线的位置是否与预设位置重合进行判断，相应地，如果重合，则可以继续打孔操作，而如果二者存在偏差，则可以返回S3，修正打孔路线，然后再进行打孔工作，以尽可能保证所形成的孔洞的轴线与预设位置重合。相似地，在所形成的长度小于预设长度的第一孔洞的轴线的位置与预设位置之间存在偏差的情况下，依旧可以通过增加打孔工作进行时，对打孔设备移动路径进行判断的标准，即第一孔洞与待打孔物体之间相对位置的第一图像，最大限度地保证所最终形成的孔洞的轴线的位置与预设位置重合。也即如图5所示，S4具体还可以为：

S51、在第二环境下，根据预设位置和组合图像中打孔设备和待打孔物体的相对位置关系，控制打孔设备工作，在待打孔物体上形成长度小于设定长度的第一孔洞；

S52、在第一环境下，形成体现待打孔物体和第一孔洞之间相对位置的第一图像；

S55、根据第一图像，判断第一孔洞的轴线的实际位置是否与预设位置重合，如果是，进入S54，如果否，返回S5；

S54、在第二环境下，根据预设位置，控制打孔设备工作，增大第一孔洞的长度，形成长度为设定长度的第二孔洞。

相应地，如图6所示，如果S55判断结果为否，则S51具体为：

S61、在第二环境下，根据预设位置和组合图像中打孔设备和待打孔物体的相对位置关系，以及第一图像，控制打孔设备工作，在待打孔物体上形成长度小于设定长度的第一孔洞。

为了提升采用本发明所提供的打孔控制方法所形成的孔洞的精度更高，进一步地，如图7所示，本发明所提供的打孔控制方法中，S3之后还可以包括：

S71、匹配可见图像和组合图像，形成具有预设位置的参照图像；

具体地，由于可见图像和组合图像中均包含待打孔物体这一对象，因而可以借助电子计算机和设定算法，将在第一环境下形成的可见图像和组合图像进行匹配，从而形成具有预设位置的参照图像，进而，工作人员可以直接通过观察参照图像，获取待打孔物体上孔洞的轴线的预设位置与打孔设备之间的相对位置关系，在此条件下，打孔工作的难度得到极大地降低，进而可以提升所形成的孔洞的精度。

基于上述工作过程，S4具体为：

S72、在第二环境下，根据参照图像内的预设位置和打孔设备之间的相对位置关系，控制打孔设备工作，在待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。

在打孔过程中，由于打孔设备能在第二环境下形成可见影像，并且存在打孔设备和待打孔物体之间的相对位置的初始影像，即组合图像，从而在打孔过程中，借助参照图像内预设位置和打孔设备之间的相对位置关系，以及打孔设备在第二环境下可见的运动情况，工作人员控制打孔设备工作，能在待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞，并且，所形成的孔洞的精度也相对较高。

为了进一步提升打孔工作的精准度，可以在打孔设备上设置惯性参照模块，在这种情况下，如图8所示，S4具体为：

S81、在第二环境下，根据预设位置和组合图像中打孔设备和待打孔物体的相对位置关系，控制打孔设备工作，并结合参照惯性参照模块的反馈数据，在待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。

具体地，惯性参照模块可以通过采集物体的加速度信息来判断打孔设备的运动状态和实际运动情况，如打孔设备的运动距离和运动方向等信息；当然，除了采集加速度信息之外，惯性参照模块还可以通过采集速度信息和磁场信息等，来判断、确定并运算出打孔设备的具体运动情况，此处不再一一列举。

由上可知，本实施例中，工作人员借助打孔设备向待打孔物体上形成孔洞的过程中，用于判断打孔设备运动情况的标准有两个，一是在第二环境下能形成可见影像的打孔设备，这使得工作人员可以通过查看前述可见影像，并对比组合图像中打孔设备与待打孔物体之间的相对位置获取打孔设备的具体运动情况，优选地，还可以通过连接电子计算机，使打孔设备在第二环境下的运动情况数据化，以进一步提升工作人员所获取的打孔设备的运动情况的精度；二是，惯性参照模块所采集的打孔设备的设定信息，具体来说，在打孔设备的运动过程中，惯性参照模块可以将采集到的运动信息传输至电子计算机等设备上，或者直接通过运算得到打孔设备的运动距离和运动方向等信息，并通过声光播放或数字显示等方式通知工作人员。基于上述两组数据，使得工作人员能通过对比和分析，得出打孔设备在打孔操作过程中更为精准地运动信息；或者，还可以通过接入电子计算机，以对打孔设备在第二环境下的运动影像，以及惯性参照模块所采集的打孔设备的运动信息进行整合，并通过设定算法，经对比、分析和补偿等方式，得到打孔设备更为精准地的运动信息，从而进一步提升对打孔设备在待打孔物体上所形成的孔洞的精准度。

另外，为了防止因待打孔物体在打孔过程中位置出现变动，而影响最终所形成的孔洞的精度，如图9所示，本发明所提供的打孔控制方法中，S2和S3之间还可以包括：

S91、在待打孔物体上固定对照部；

具体地，对照部的结构和材质选择均可以根据实际情况确定，以保证对照部能在第一环境和第二环境下形成可见的影像。

S3具体为：

S92、同时在第一环境和第二环境下，形成对照部和打孔设备的替代图像；

具体地，在第一环境下形成对照部和打孔设备的替代图像的过程中，操作空间内还设有第二环境，从而即便撤去第一环境之后，工作人员也可以在前述替换的基础上，结合在第二环境下能形成可见影像的打孔设备和对照部的位置和姿态变化情况，确定打孔设备与不可见的待打孔物体之间的相对位置关系和各自的姿态变化情况，进而，即便待打孔物体在打孔过程中出现位置变化，工作人员也能根据对照部的位置和姿态变化，确定待打孔物体的运动情况，并且在前述可见图像中孔洞的轴线的预设位置的指导下，于待打孔物体的设定位置处形成设定尺寸的孔洞。

如上，S4具体为：

S93、在第二环境下，根据预设位置和组合图像中打孔设备和对照部的相对位置关系，控制打孔设备工作，在待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。

具体地，在打孔过程中，工作人员可以根据替代图像中的打孔设备和对照部之间的初始位置关系，结合在第二环境下打孔设备和对照部的动态影像，根据预设位置，控制打孔设备工作，从而在待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞。在此实施例内，由于在替代图像形成之前直至完成打孔工作之后的这段时间内，第二环境一直处于打开状态，进而即便待打孔物体的位置发生改变，在对照部的标记作用下，工作人员也能对应确定待打孔物体位置和姿态的变化信息，从而保证采用上述控制方法所形成的孔洞的位置满足设计需求，精度也性对较高。

另外，基于上述实施例，本发明所给出的其他实施例也采用包括对照部的方案，即对照部固定在待打孔物体上，在这种情况下，为打孔设备工作提供导航的标准则增加有打孔设备和对照部在第二环境下相对位置的动态影像，这可以进一步提升所形成的孔洞的精准度。另外，还可以通过改变对照部和打孔设备的具体结构，且在多个红外线发射器和光线捕捉设备等的作用下，使工作人员获取打孔设备和待打孔物体的实时姿态变化情况，从而进一步提升所形成的孔洞的精度。

在本发明的描述中，需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。另外，上述实施例之间可以根据实际需求自由组合，自由组合形成的技术方案虽未直接描述，但也在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于非治疗目的的基于虚拟现实技术的打孔控制方法，其特征在于，包括：

S1、在第一环境下，形成待打孔物体的可见图像；

S2、根据所述可见图像，选定所述待打孔物体上孔洞轴线所在的预设位置；

S3、同时在所述第一环境和第二环境下，形成所述待打孔物体和打孔设备的组合图像；

S4、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成设定直径和设定长度的孔洞；

其中，所述S4具体为：S31、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和所述待打孔物体的相对位置关系，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成直径小于所述设定直径的第一孔洞；

S32、在所述第一环境下，形成体现所述待打孔物体和所述第一孔洞之间相对位置的第一图像；

S33、根据所述第一图像，判断所述第一孔洞的轴线的实际位置是否与所述预设位置重合，如果是，进入S34，如果否，返回S3；

S34、在所述第二环境下，根据所述预设位置，控制所述打孔设备工作，扩大所述第一孔洞的直径，形成直径为所述设定直径的第二孔洞；

所述第一环境由核磁共振仪、CT仪中的一者形成，所述第二环境由红外线发射器形成。

2.根据权利要求1所述的打孔控制方法，其特征在于，所述S1具体为：

S21、在所述第一环境下，形成多幅所述待打孔物体的可见图像；

S22、根据多幅所述可见图像，形成所述待打孔物体的三维模型；

所述S2具体为：

S23、根据所述三维模型，选定所述待打孔物体上孔洞轴线所在的预设位置。

3.根据权利要求1所述的打孔控制方法，其特征在于，如果所述S33判断结果为否，则将所述S31替换为如下步骤：

S41、在所述第二环境下，根据所述预设位置和所述组合图像中所述打孔设备和待打孔物体的相对位置关系，以及所述第一图像，控制所述打孔设备工作，在所述待打孔物体上形成直径小于所述设定直径的第一孔洞。

4.根据权利要求1或2所述的打孔控制方法，其特征在于，所述S3与S4之间还包括：

S71、匹配所述可见图像和所述组合图像，形成具有所述预设位置的参照图像。

5.根据权利要求1或2所述的物体间拼接控制方法，其特征在于，所述S2和S3之间还包括：

S91、在所述待打孔物体上固定对照部；

所述S3具体为：

S92、同时在所述第一环境和所述第二环境下，形成所述对照部和所述打孔设备的替代图像。

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