在微創(chuàng)手術(shù)中,主刀醫(yī)生需要助理醫(yī)生手持內(nèi)窺鏡以獲取手術(shù)視野。一方面內(nèi)窺鏡傳輸?shù)亩S圖像缺少深度信息,醫(yī)生無(wú)法直觀地獲取良好的手術(shù)場(chǎng)景,另一方面助理醫(yī)生和主刀醫(yī)生協(xié)同動(dòng)作的不一致會(huì)增加手術(shù)難度甚至引發(fā)安全事故。而隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的手術(shù)機(jī)器人越來(lái)越普及,手術(shù)機(jī)器人可以代替醫(yī)生完成一些繁瑣耗體力的操作,減輕手術(shù)難度的同時(shí)提高手術(shù)的安全性。本文以機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)為研究背景,搭建一套基于語(yǔ)音控制的手術(shù)機(jī)器人三維成像系統(tǒng),利用單目圖像序列恢復(fù)軟組織的三維結(jié)構(gòu)從而為醫(yī)生提供直觀的手術(shù)場(chǎng)景,同時(shí)提出了一種基于語(yǔ)音指令的手術(shù)機(jī)器人控制方法解決助理醫(yī)生與主刀醫(yī)生配合不協(xié)調(diào)的問(wèn)題,在一定程度上提高手術(shù)的安全性。利用單目?jī)?nèi)窺鏡采集的圖像序列恢復(fù)軟組織的三維模型是手術(shù)機(jī)器人三維成像系統(tǒng)的核心任務(wù)。本文利用單目相機(jī)從多個(gè)位置拍攝體外軟組織圖像,分析軟組織圖像特征信息并提出一種低分辨率特征篩選與級(jí)聯(lián)哈希搜索的圖像特征匹配策略,提高了特征匹配運(yùn)算效率。在得到軟組織的三維點(diǎn)云模型后,本文進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云的稠密化和網(wǎng)格化處理,將無(wú)序的點(diǎn)云轉(zhuǎn)化成具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的表面網(wǎng)格模型。為了提高軟組織重建模型的真實(shí)...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源及研究意義
        1.1.1 課題來(lái)源
        1.1.2 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于圖像序列的三維重建研究現(xiàn)狀
        1.2.3 語(yǔ)音識(shí)別研究現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述及簡(jiǎn)析
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 基于圖像特征的三維成像系統(tǒng)概述
    2.1 引言
    2.2 三維成像系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.3 稀疏點(diǎn)云重建相關(guān)理論研究
        2.3.1 圖像特征的提取
        2.3.2 圖像特征匹配
        2.3.3 相機(jī)模型
        2.3.4 對(duì)極幾何和基礎(chǔ)矩陣
        2.3.5 運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)和本質(zhì)矩陣
        2.3.6 三角量測(cè)
    2.4 三維模型的表達(dá)方式
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于圖像序列的三維重建系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 三維重建系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
    3.3 稀疏點(diǎn)云重建
        3.3.1 圖像特征提取和匹配
        3.3.2 基于級(jí)聯(lián)哈希的圖像特征匹配算法
        3.3.3 特征軌跡三角化重建
    3.4 點(diǎn)云模型稠密化
    3.5 點(diǎn)云模型網(wǎng)格化
    3.6 紋理映射
        3.6.1 視圖選擇
        3.6.2 縫隙消除
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音識(shí)別方法
    4.1 引言
    4.2 語(yǔ)音識(shí)別算法框架
    4.3 語(yǔ)音特征提取與端點(diǎn)檢測(cè)
    4.4 基于混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音識(shí)別模型
        4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
        4.4.2 數(shù)據(jù)集獲取
        4.4.3 語(yǔ)音識(shí)別網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和損失函數(shù)
        4.4.4 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程和結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 手術(shù)機(jī)器人三維成像系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 三維重建系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
        5.2.1 特征提取和匹配實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 三維重建實(shí)驗(yàn)
    5.3 語(yǔ)音控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
        5.3.2 基于混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音識(shí)別實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 機(jī)械臂語(yǔ)音控制實(shí)驗(yàn)
    5.4 語(yǔ)音控制機(jī)械臂模式下的三維重建實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3872903