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文檔簡介
1、心臟病一直是人群中的高發(fā)病,每年進行的心臟手術非常多。相比于傳統(tǒng)的開腔式心臟手術,微創(chuàng)心臟手術機器人以其瘡口小,身體恢復速度快,而深受病人的青睞。但是,在進行微創(chuàng)心臟手術時,心臟的運動一直是影響著微創(chuàng)心臟手術效果的一個關鍵因素,它正在制約著微創(chuàng)心臟手術機器人的普及。所以,研究進行微創(chuàng)心臟手術時,病人心臟表面運動的跟蹤工作成為了當務之急。
本文提出了一種新的微創(chuàng)心臟手術中心臟運動跟蹤的算法,利用心臟表面上的特征進行特征匹配,進而
2、獲得兩幀圖像上一些對應點的位置信息,然后結合基于B樣條曲線的跟蹤算法,對心臟表面的目標區(qū)域進行跟蹤。相比于基于面積的跟蹤方法,這種算法在不降低跟蹤精度的情況下,同時保證非常高的跟蹤效率。
首先,提出了快速地檢測并提取心臟表面的特征點的方法。同時,為了快速高效地進行特征匹配,本文應用了分層的快速進行二值化特征匹配的方法。其次,根據匹配后的對應特征點的位置信息,建立了心臟表面的稀疏運動場。利用獲得的心臟表面的運動場,本文提出了一種
3、快速穩(wěn)定的基于B樣條曲線運動模型的跟蹤方法,可以完成對目標點的跟蹤工作。同時,利用三角測量法完成了心臟表面上目標點的三維重建工作,獲得心臟表面目標點的三維運動軌跡。最后,本文在心臟運動的視頻上進行了大量的實驗,對提出的基于B樣條曲線的心臟運動跟蹤算法進行了驗證,獲得了心臟表面上不同位置處目標點的運動軌跡,即不同時刻目標點的三維坐標信息。然后本文利用傅里葉函數對心臟運動的曲線進行了頻率分析,獲得了心臟運動的規(guī)律與頻率特征。
實驗
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