基于增强现实的模拟校准,用于手术导航的光学透视头部显示器
Ho-Gun Ha1, Kyeongmo Gu1, Deokgi Jeung2
1Division of Intelligent Robot, Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), 333 Techno Jungang-daero, Hyeonpung-myeon, Dalseong-gun, Daegu, 42988, Republic of Korea.
概括
一种新的模拟增强现实校准方法显著减少了用于外科导航的光学透视头戴显示器的错误. 这种方法提高了校准和增强现实准确度,提高了系统性能.
科学领域:
- 医学成像和计算机辅助手术
- 医疗保健中的增强现实
- 光学计量学 在光学计量学
背景情况:
- 对光学透视头戴显示器 (OST-HMD) 的校准对于基于增强现实 (AR) 的外科导航至关重要.
- 现有的校准方法往往会产生重大错误,并忽视对整个导航系统的系统性影响.
- 这些局限性阻碍了校准改进在OST-HMD中转化为准确的AR.
研究的目的:
- 引入和评估基于AR的模拟OST-HMD校准方法.
- 解决和减少影响外科导航AR准确性的系统错误.
- 提高AR应用中的校准技术的精度和稳定性.
主要方法:
- 开发了一个基于AR的模拟校准方法,复制了OST-HMD中的AR视图.
- 在模拟中实施了两个不同的校准程序.
- 调整了转换矩阵,以尽量减少模拟AR环境中的位移错误.
主要成果:
- 评估了注册和AR准确性,实现了2.14mm的平均翻译误差和1.06°的旋转误差.
- 增强现实准确度,以覆盖区域比衡量,达到了大约95%.
- 在校准准确度和AR保真度方面显著提高.
结论:
- 拟议的模拟AR校准方法有效地减少了OST-HMD中的AR错误.
- 这种技术提供了一个强大而精确的校准解决方案,最小的手动干预.
- 它代表了AR应用在外科导航中的重大进步.
