微创手术中基于内窥镜立体镜的可形变软组织动态重建
计算机视觉与模式识别
2020-03-25 v1 机器人学
图像与视频处理
摘要
在微创手术中，重建并可视化软组织表面的最新形变形状对于减轻组织损伤十分重要。本文提出一种创新的同步定位与地图构建（SLAM）算法，利用内窥镜立体镜图像序列实现表面的可形变稠密重建。我们引入基于嵌入式形变（ED）节点的变形场，其三维形状由连续立体图像对恢复。该变形场通过将上次更新的模型形变至当前实时模型来估计。我们的SLAM系统能够：（1）通过逐步融合带有清晰准确纹理的新观测增量构建实时模型；（2）依据尽可能刚性原则估计未观测区域的形变形状；（3）展示模型的连续形状；（4）估计软组织与镜体间的当前相对位姿。使用公开数据集的体内实验表明，可从腹腔镜获取的立体图像序列中针对不同形变的不同软组织增量构建三维模型。结果显示我们的SLAM系统在微创手术中为外科医生提供有用形状与纹理信息方面的潜在临床应用价值。
引用
@article{arxiv.2003.10867,
title = {Dynamic Reconstruction of Deformable Soft-tissue with Stereo Scope in Minimal Invasive Surgery},
author = {Jingwei Song and Jun Wang and Liang Zhao and Shoudong Huang and Gamini Dissanayake},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10867},
year = {2020}
}
备注
Published in IROS2017 ()2017 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1803.02009