醫(yī)學(xué)術(shù)前診斷對于患者的疾病治療與臨床手術(shù)有著非常重要的意義,但傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)術(shù)前診斷存在著準(zhǔn)確性與直觀性不足、手術(shù)視野與醫(yī)學(xué)影像分離等缺陷,限制了當(dāng)前手術(shù)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。而移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（MAR）技術(shù)憑借其能夠?qū)⑻摂M對象與現(xiàn)實(shí)世界相結(jié)合的獨(dú)特優(yōu)勢,以及良好的人機(jī)實(shí)時(shí)交互,在上述問題的解決上有著巨大的潛力,因此逐漸被醫(yī)生學(xué)者們應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的術(shù)前規(guī)劃與術(shù)中導(dǎo)航之中。然而,目前已經(jīng)開發(fā)使用的醫(yī)學(xué)移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)都存在著一定的局限性:一是目前的醫(yī)學(xué)移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)大多只能應(yīng)用于一種特定手術(shù),普適性不足;二是當(dāng)前手持移動(dòng)設(shè)備（手機(jī)、平板電腦）上的醫(yī)學(xué)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)大都是基于標(biāo)記的三維注冊技術(shù),限制了系統(tǒng)的整體便捷性。因此,本文中使用目前效果最好的移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭盔Holo Lens與最新的移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)開發(fā)框架ARKit,分別開發(fā)出了相應(yīng)的醫(yī)學(xué)影像增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),為上述局限的改進(jìn)做出了嘗試。論文主要完成了以下工作:1.研究了移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)SLAM三維注冊關(guān)鍵技術(shù)與移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互設(shè)計(jì)原則,提出了醫(yī)學(xué)影像移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)整體框架,根據(jù)不同使用需求分別設(shè)計(jì)出基于Holo Lens的術(shù)前規(guī)劃系統(tǒng)與基于ARK... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 醫(yī)學(xué)移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)
        1.3.1 移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)
        1.3.2 三維注冊技術(shù)
    1.4 移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)軟件開發(fā)框架
    1.5 研究內(nèi)容
    1.6 論文章節(jié)安排
第2章 醫(yī)學(xué)影像移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 醫(yī)學(xué)影像MAR系統(tǒng)核心功能及總體框架
        2.2.1 術(shù)前規(guī)劃MAR系統(tǒng)
        2.2.2 便捷展示MAR系統(tǒng)
        2.2.3 系統(tǒng)總體框架
    2.3 MAR系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)原則
    2.4 基于SLAM的移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維注冊技術(shù)
        2.4.1 Holo Lens中 SLAM注冊技術(shù)
        2.4.2 ARKit中 SLAM注冊技術(shù)
    2.5 系統(tǒng)開發(fā)工具
        2.5.1 3D Slicer
        2.5.2 Unity3D
        2.5.3 ARKit
        2.5.4 Blender
    2.6 本章小結(jié)
第3章 醫(yī)學(xué)圖像分割與三維建模
    3.1 引言
    3.2 醫(yī)學(xué)圖像處理關(guān)鍵技術(shù)
        3.2.1 醫(yī)學(xué)圖像分割
        3.2.2 醫(yī)學(xué)圖像三維重建
    3.3 患者組織器官三維模型獲取
        3.3.1 原始醫(yī)學(xué)圖像獲取及導(dǎo)入
        3.3.2 醫(yī)學(xué)圖像分割重建
        3.3.3 術(shù)前模擬
    3.4 Blender格式轉(zhuǎn)換
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Holo Lens的術(shù)前規(guī)劃MAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模塊功能
    4.3 Holo Lens移動(dòng)顯示平臺(tái)
    4.4 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
    4.5 術(shù)前規(guī)劃系統(tǒng)人機(jī)交互
        4.5.1 醫(yī)學(xué)虛擬對象自然交互實(shí)現(xiàn)
        4.5.2 UI設(shè)計(jì)
    4.6 系統(tǒng)運(yùn)行與結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于ARKit的便捷展示MAR系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 引言
    5.2 ARKit體系架構(gòu)
    5.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
    5.4 便捷展示系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
        5.4.1 虛實(shí)融合算法
        5.4.2 虛擬對象交互算法
    5.5 系統(tǒng)運(yùn)行與結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)規(guī)劃與導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐律.上海交通大學(xué) 2018
[2]手持式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)神經(jīng)導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究及其系統(tǒng)建立[D]. 鄧薇薇.復(fù)旦大學(xué) 2014

碩士論文
[1]面向腹腔微創(chuàng)手術(shù)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維影像導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 朱元瑞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]超聲引導(dǎo)腫瘤微波消融虛擬手術(shù)系統(tǒng)研究[D]. 杜程.北京化工大學(xué) 2018
[3]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D]. 張澤樹.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3691314