基于增强现实的手术导航系统快速标定算法

作     者：孙启昌 麦永锋 陈晓军 SUN Qichang;MAI Yongfeng;CHEN Xiaojun

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFB1302903) 国家自然科学基金资助项目(81971709,M-0019,81828003,82011530141) 上海市科委“科技创新行动计划”(19510712200,20490740700) 上海交通大学医工交叉基金资助项目(ZH20182DA15,YG2019ZDA06,ZH2018QNA23) 厦门市重大科技项目(3502Z20201030) 

出 版 物：《计算机应用》 (journal of Computer Applications)

年 卷 期：2021年第41卷第3期

页      码：833-838页

摘      要：针对光学半透式头戴显示器(OST-HMD)在增强现实(AR)中的虚实融合问题,提出了一种基于光学定位跟踪系统的OST-HMD快速标定算法。首先,通过把OST-HMD中的虚拟标记点和其在真实世界中的对应点组成两个三维点集,对虚拟空间到光学定位追踪空间之间的映射进行估计,从而求解虚拟空间到真实场景的转换矩阵。然后,建立整个导航系统的矩阵传递关系,在此基础上设计并实现了基于AR的手术导航系统,并对其进行了精度验证实验和模型实验。实验结果表明,所提算法使虚拟基准点和对应的真实基准点之间的均方根误差达到1.39±0.49 mm,标定过程的平均耗时为23.8 s,证明该算法具有临床应用的潜力。

主 题 词：增强现实 图像配准 标定 HoloLens 手术导航 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.11772/j.issn.1001-9081.2020060776

馆 藏 号：203102374...