通过同心嵌套方形标记器和深度RGB多坐标聚变定位手术工具尖

科学领域:

• 计算机视觉 计算机视觉
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 手术导航 手术导航

背景情况:

• 准确的工具尖定位对于外科导航和精确任务至关重要.
• 传统的ArUco标记系统在各种工具姿势下面临检测稳定性和准确性的挑战.

研究的目的:

• 提出一种新的实时定位方法,使用同心嵌套方形标记.
• 通过几何标记增强和多坐标框架融合来提高强度和空间精度.

主要方法:

• 开发了一个标记器,将ArUco代码集成到嵌套方形结构中,用于多姿势估计.
• 两个结构的融合姿势,有可选的深度数据,用于工具尖定位.
• 利用立方体校准对象来确定基本真相,并在各种条件下进行实验.

主要成果:

• 与标准ArUco标记器相比,平均定位精度提高了高达40.1%.
• 深度融合将平均误差降至1.55毫米,并提高了稳定性.
• 与AprilTag,QR码和校准模式相比,表现出卓越的性能.

结论:

• 拟议的方法为常见的摄像头系统提供了强大,紧和准确的本地化解决方案.
• 在各种工具姿势中增强的性能使其适合于现实世界的外科应用.
• 源代码是公开可用的,用于进一步的研究和开发.