【摘要】：對(duì)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究.針對(duì)復(fù)雜背景下手術(shù)器械的運(yùn)動(dòng)跟蹤問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一個(gè)帶有圓形紋理圖案的手術(shù)器械標(biāo)識(shí)板,并基于顏色、飽和度以及紋理特征使用連續(xù)自適應(yīng)均值漂移(CamShift)算法進(jìn)行跟蹤,其中紋理的提取應(yīng)用了點(diǎn)樣本估計(jì)的一致局部二值模式(LBP)算子.在此基礎(chǔ)上,引入霍夫圓變換以克服目標(biāo)丟失時(shí)需要重新初始化搜索窗口的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)跟蹤.針對(duì)手術(shù)探針在3維模型中的可視化問(wèn)題,利用手術(shù)探針在患者坐標(biāo)系的位置與在模型標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)系的位置只相差一個(gè)比例因子的關(guān)系,將現(xiàn)實(shí)采集的手術(shù)探針位置通過(guò)坐標(biāo)變換轉(zhuǎn)換到術(shù)前重建的3維病灶模型所在的坐標(biāo)系中.仿真實(shí)驗(yàn)表明:該系統(tǒng)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,能滿足外科手術(shù)導(dǎo)航精度的需求.
[Abstract]:Two key techniques of surgical navigation system are studied. Aiming at the motion tracking problem of surgical instruments in complex background, a surgical instrument marking board with circular texture pattern is designed. Based on color, saturation and texture features, a continuous adaptive mean shift (CamShift) algorithm is used to track the motion of surgical instruments. The texture extraction uses the uniform local binary pattern (LBP) operator of point sample estimation. On this basis, the Hoff circle transform is introduced to overcome the problem of reinitializing the search window when the target is lost, and the automatic tracking is realized. Aiming at the visualization of surgical probe in 3D model, the relationship between the position of surgical probe in patient coordinate system and the position in model marker coordinate system is only one factor different. The actual position of the surgical probe was transformed by coordinate transformation to the coordinate system of the 3D lesion model reconstructed before operation. The simulation results show that the system is simple, stable and can meet the need of surgical navigation accuracy.
【作者單位】： 華南師范大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家863計(jì)劃資助項(xiàng)目(2012AA021105)
【分類號(hào)】：R319;TP391.41

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本文編號(hào)：2167899