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基于双目视觉的盆腔微创手术增强现实导航仿真系统的设计
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2018-12-29
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基于内窥镜视觉导航的盆腔微创手术，往往因为病灶的复杂解剖位置以及内窥镜视野的局限性，对手术的顺利开展提出了重要的挑战。针对这个问题，设计并开发一套基于立体视觉的盆腔微创手术的增强现实（ AR）导航仿真系统。首先，利用术前的CT影像重建骨盆3D模型以及盆腔的真实手术视频，生成带有纹理信息的骨盆3D模型，仿真一套具有真实轨迹的手术视频；然后，利用基于可视点颜色一致性的2D/3D配准技术，实现术前重建模型与手术视野的初始化配准。利用立体视觉跟踪算法，对手术过程中的内窥镜位置进行跟踪，根据内窥镜多自由度的变换矩阵来实现术前3D模型与手术视野的融合与增强现实导航。估计轨迹与真实轨迹的均方根误差为2.3933 mm，仿真实验表明，导航系统为视觉导航提供良好的增强现实显示效果。
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