喉部手術機器人內部視覺系統(tǒng)研究.pdf

1、本文以實驗室研發(fā)的喉部手術機器人系統(tǒng)為研究平臺，根據喉部手術的要求以及機器人自身的設計特點，構建了機器人內部視覺導引系統(tǒng)，研究開發(fā)其關鍵技術，主要包括內部視覺系統(tǒng)方案的確定、攝像機的標定、立體匹配、三維重建、以及軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成等。 本文主要工作和成果如下： 根據喉部手術的特點以及手術前對機器人位置和姿態(tài)的要求，確定了機器人內部視覺系統(tǒng)的模式和軟硬件配置，并提出了采用單目視覺構建喉部病灶區(qū)三維圖像的方案，即在單目視覺系

2、統(tǒng)中采用基于主動視覺的線性自標定技術標定相機，并利用基于特征點的立體匹配方法實現目標點的三維重建。 通過實驗，利用基于主動視覺的線性自標定技術，完成了對相機的自標定，并利用基于特征點的立體匹配方法，完成了點的三維重構。由于三維曲面是由點構成的，因此該技術也可以將目標曲面重構出來。 最后對該視覺系統(tǒng)與機器人系統(tǒng)進行了集成。系統(tǒng)集成的過程實際上是坐標轉換的過程，即機器人坐標系和圖像坐標系之間的轉換，它提供了視覺系統(tǒng)對機器人引