一种用于经皮腹部穿刺手术导航的傅里叶增强多模态三维小物体光学标记识别与定位方法

胸腹部穿刺手术导航用于在患者体表定位进针点。传统的反射球导航方法难以在柔软、不规则、光滑的胸腹部定位进针点。由于使用结构光技术时体表缺乏清晰的特征点，识别和定位任意进针点十分困难。基于手术导航对高稳定性和高精度的要求，本文提出了一种新颖的多模态三维小物体医学标记检测方法，该方法将单个小环的中心识别为进针点。此外，这种新方法利用傅里叶变换增强技术来扩充数据集、丰富图像细节并增强网络能力。该方法从增强图像和原始图像中提取特征图像的感兴趣区域（ROI），然后生成掩膜图。随后，通过ROI点云轮廓拟合的配准，从深度图中获取ROI的点云。此外，该方法采用Tukey损失函数以获得最优精度。实验结果表明，本文提出的新方法不仅实现了高精度和高稳定性的定位，而且能够定位任意进针点。