用于手術(shù)導(dǎo)航的高精度三目視覺定位方法研究.pdf

1、手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對手術(shù)器械進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和跟蹤，使醫(yī)生在進(jìn)行手術(shù)過程中能夠?qū)崟r(shí)了解手術(shù)器械相對于病灶部位的位置和方向，這樣能夠有效地減少手術(shù)對病人造成的創(chuàng)傷，對手術(shù)質(zhì)量的提高有所幫助。對于高精度光學(xué)定位系統(tǒng)的研究是手術(shù)導(dǎo)航研制的關(guān)鍵和熱點(diǎn)，目前國外企業(yè)壟斷了光學(xué)定位技術(shù)，導(dǎo)致國內(nèi)手術(shù)導(dǎo)航產(chǎn)品成本較高，難以推廣。因此，本文從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，搭建了近紅外三目立體視覺定位系統(tǒng)，研究了經(jīng)典的攝像機(jī)針孔模型，詳細(xì)分析并對比了TSAI標(biāo)

2、定和張正友標(biāo)定的標(biāo)定方法和各自優(yōu)點(diǎn)。并根據(jù)搭建系統(tǒng)使用的多目立體視覺選擇了適用的TSAI標(biāo)定方法并完成了系統(tǒng)標(biāo)定。其次，研究了圖像特征點(diǎn)提取和匹配重建方法。提出了一種基于連通域標(biāo)記的快速目標(biāo)中心提取方法，該算法的突出特點(diǎn)是在保證高可靠性和適當(dāng)精度的條件下，具有較高的執(zhí)行效率。第三，研究了三標(biāo)志點(diǎn)手術(shù)器械的注冊標(biāo)定算法。以手術(shù)器械工作點(diǎn)為軸心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)可以得到它的空間坐標(biāo)，繼而建立手術(shù)器械上標(biāo)志點(diǎn)和工作點(diǎn)的相對位置關(guān)系，完成注冊過程。最后，