收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

外科手术导航中的增强现实技术研究

钮艳华  
【摘要】: 外科手术导航技术充分利用了多种医学成像信息,不仅可帮助外科医生进行术前计划,使创口最小化,同时可提高手术质量,给外科手术带来了极大的便利。增强现实(AR:Augmented Reality)是一种图形学领域的新技术,它将计算机绘制的虚拟模型融合到使用者所看到的真实世界景象中。使用者可从计算机描绘的虚拟模型中获得额外的信息,从而对真实环境进行增强。在医学领域,虚拟模型是通过成像设备对人体部位扫描得到体数据,对其进行三维重建得到的。本文的工作是希望将增强现实技术应用到外科手术导航中来,从而提供给外科医生更直观的信息。医生在计算机屏幕上既可看到病人真实的环境和姿态,又可从虚拟模型中得到其视觉系统无法获得的信息。 本文首先由Marching Cube面绘制的方法对实验的CT数据三维可视化,并提出了解决二义性问题的方法,得到虚拟模型。然后采用基于视觉的单相机定标方法,对虚拟模型的三维点与真实场景图片上的点进行配准,得到两者的变换关系。最后利用变换关系实现虚拟模型和真实场景的虚实配准,得到增强现实显示。本文是通过贴在头部表面的基准点来辅助虚实配准的。此外本文还在虚实配准的基础上,对于点跟踪作了一些研究。 根据本文的算法,实验证明我们进行了准确的虚实配准,得到了通过虚拟模型增强的增强现实图像。同时在二维图片上对三维点进行准确定位的基础上,实现了对多帧图片上的同一点的准确跟踪。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘庆;微侵袭外科的重要组成——手术导航系统[J];医疗设备信息;2002年04期
2 周涛;;手术导航:微创医学的利器[J];中国高校科技与产业化;2009年Z1期
3 霍彦明,严勇兰,孙九爱,庄天戈;手术导航中精度问题的研究[J];北京生物医学工程;2002年03期
4 黄雪梅;ACL导航手术中实时曲面重建问题研究[J];北京生物医学工程;2005年02期
5 刘延青;刘岩;张克;娄思权;;导航辅助腰椎椎弓根螺钉置入的误差分析[J];中国脊柱脊髓杂志;2005年12期
6 ;热点推荐[J];中国组织工程研究与临床康复;2008年52期
7 杨新建;手术导航:无框架立体定向神经外科[J];中国微侵袭神经外科杂志;1998年01期
8 刘洋;李鉴轶;冯前进;陈武凡;;医学图像配准在手术导航中的应用[J];中国医学物理学杂志;2007年04期
9 李鑫;陈新;徐伟;;一种关于医学图像融合的新思想探讨[J];医疗设备信息;2007年09期
10 郝颖明;外科手术计算机辅助导航技术[J];生物医学工程学杂志;2004年02期
11 苏文魁;张毓笠;李冬梅;周兆英;;手术导航系统及其应用概述[J];中国医疗器械杂志;2010年04期
12 杨建玺;刘宁;付增良;;手术导航系统在股骨干骨折手术中的应用(英文)[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年09期
13 李少华;范新春;鲁劲松;;三维X线手术导航辅助置入椎弓根螺钉的安全使用及护理[J];医学影像学杂志;2008年03期
14 孟颖;洪如;;虚拟现实技术在骨科手术导航系统中的应用[J];装备制造技术;2010年05期
15 刘卫东;钟伟清;张翼;刘作勤;;基于C型臂微创手术导航的图像配准研究[J];介入放射学杂志;2010年11期
16 彭耀庆;运用股骨颈穿针导航器经皮多针内固定治疗高龄髋部骨折[J];临床骨科杂志;2002年03期
17 远望;国内首次举行计算机辅助手术和治疗学术研讨会[J];中国医疗器械信息;2003年06期
18 周振环,陈思平,陶笃纯,陈新海;医学图像的自动调窗与分割[J];生物医学工程学杂志;2005年02期
19 肖德明;计算机辅助骨科导航技术面临的主要问题[J];中华创伤骨科杂志;2005年07期
20 闫士举;钱理为;葛斌;;基于C型臂脊柱手术导航技术研究与系统实现[J];生物医学工程学杂志;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张毓笠;苏文魁;罗晓宁;李冬梅;周兆英;;手术导航引导下超声手术系统应用研究[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会2010两岸四地生物医学工程学术年会论文集[C];2010年
2 王鹏;王涛;丁大勇;张益民;毕文元;包英泽;;基于增强现实技术的三维导航[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
3 张旭光;阎镇;;面向遥科学实验的增强现实应用研究[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
4 刘宁;赵越;;虚拟现实与增强现实技术在现代军事中的应用与前景展望[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
5 周振环;陈思平;陶笃纯;;手术导航的新进展和应用前景[A];首届全国医疗器械学术与产业论坛论文集[C];2002年
6 刘越;王涌天;闫达远;;增强现实系统显示技术研究[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
7 顾光珍;杨健;周雅;刘越;王涌天;;光学透视式增强现实系统的标定技术研究[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
8 谢晓方;乔勇军;;基于增强现实技术的翻译系统建模技术研究[A];第五届全国仿真器学术会论文集[C];2004年
9 王坚;;虚拟现实和增强现实的人机交互技术[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十二届全国工程建设计算机应用学术会议演讲辑录[C];2004年
10 王红;周雅;高宇;闫达远;;光学透视式增强现实系统虚实亮度匹配研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 翟伟明;影像引导下计算机辅助介入手术导航关键技术的研究[D];清华大学;2010年
2 董子龙;面向增强现实的实时三维跟踪[D];浙江大学;2010年
3 孙超;增强现实环境下基于手势的自然交互[D];浙江大学;2010年
4 田元;增强现实中的虚实遮挡处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
5 徐迟;增强现实中的三维物体注册方法及其应用研究[D];华中科技大学;2011年
6 马文娟;红外手术导航仪关键技术研究[D];上海交通大学;2010年
7 孙其民;计算机图形学中逆向绘制技术的研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2002年
8 熊友军;基于增强现实的遥操作关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
9 胡晓明;用于增强现实的姿态测量系统及其校正技术研究[D];北京理工大学;2006年
10 李旭东;基于特征点的增强现实三维注册算法研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钮艳华;外科手术导航中的增强现实技术研究[D];浙江大学;2004年
2 张利峰;汽车内饰人机功效评估增强现实系统关键技术研究[D];上海交通大学;2010年
3 王洪兵;增强现实环境下基于视觉的高精度目标跟踪技术研究[D];电子科技大学;2010年
4 王剑钢;基于增强现实的地理信息指引系统[D];西安电子科技大学;2011年
5 项天远;可扩展的实时多投影增强现实平台[D];上海交通大学;2011年
6 高净业;增强现实人机交互系统的研究[D];杭州电子科技大学;2011年
7 王余涛;基于增强现实的协同式装配系统研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 于洋;增强现实机械装配环境中装配过程的研究[D];北京邮电大学;2010年
9 马玉可;一种微惯性跟踪器的设计及其在增强现实中的应用[D];电子科技大学;2010年
10 李可歆;手持设备上基于增强现实的虚实交互技术的研究与应用[D];青岛大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国移动研究院业务研究所 陈志刚;“增强现实”适宜后向收费[N];通信产业报;2010年
2 本报记者 逄丹;“增强现实”用虚拟美化现实[N];通信产业报;2010年
3 陈志鸿;荷兰邮票使用“增强现实”技术展现“托塔”情景[N];中国集邮报;2011年
4 ;AR:更深刻的现实[N];中国高新技术产业导报;2002年
5 ;移动增强现实:是炒作还是下一件大事?[N];网络世界;2010年
6 时报记者 张维维;视联网,一切只需用眼睛去看![N];滨海时报;2010年
7 本报记者 邹大斌;增强现实:互联网应用的新热点[N];计算机世界;2011年
8 多伦多大学工业工程系博士 侯明;在想象与现实之间[N];科技日报;2002年
9 记者 顾泳;外科开刀有了“第三只眼”[N];解放日报;2009年
10 特约作者 苏驰;真亦假时假亦真[N];电脑报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978