摘要：目的:现有的骨科手术导航系统在提高手术精度和减少术中X线暴露方面具有传统手术无法比拟的优势,但设备体较大,操作繁琐,难以有效缩短手术时间。因此,介绍一种利用可见光的单目视觉导航系统解决此问题。方法:采用可见光的单目视觉作为手术导航的图像处理系统,并在此基础上设定整体硬件平台,验证相关算法,并设计了针对膝关节置换手术的使用操作流程。结果及结论:相对以往的非接触式立体定位方法,本系统在保证精度的同时减小设备体积,简化导航流程,兼具可重复开发、成本低廉等特性,适用于中小型骨科手术。

摘要：目的:介绍了一种新型的手术导航系统标识物,使用计算机视觉方法处理标准的数字视频图像,实时跟踪标识物的图案,即"TAG"目标区域,从而获取目标物的三维姿态(位置和方向)。不同于以往的光学定位系统,此类导航系统是完全被动式的,没有主动的红外发射装置以及主动发光的标识物,用以减少手术空间占用,简化手术流程。方法:光学姿态跟踪系统的两个关键功能是识别和姿态测量,本系统发明的一种算法可完成测量区域中的标识物姿态解算,同时针对不同应用的"TAG"体系和标准生成算法,以实现跟踪对象的自动识别,并根据标识物计算被测物体的姿态(位置和方向)。结果及结论:本系统的实时光学姿态跟踪可达到亚毫米级的精度,并减小了设备体积,简化了导航流程,适用于中小型骨科手术。