无标志头部跟踪：用于精准和可及性神经导航
计算机视觉与模式识别
2026-05-12 v2 图像与视频处理
摘要
神经导航在生物医学研究和干预中广泛用于引导将仪器精准置于头部周围，以支持诸如经颅磁刺激等程序。然而，传统系统依赖受试者佩戴的标志，需手动配准，可能在程序中移位，且可能造成不适。我们介绍并评估了无标志的方法，取代昂贵的硬件和物理标志，采用低成本可见光和红外灯摄像机，集成立体和深度感知，并结合面部几何模型进行算法建模。50名受试者的验证结果显示，最佳无标志算法相对于传统标志基准系统，仅在跟踪偏差上分别为2.32 mm和2.01°，表明其对经颅磁刺激具有足够精度，并且显著优于先前的无标志结果。该研究还表明，来自各种摄像头传感器的数据整合可进一步提高总体精度。所提出的无标志神经导航方法可降低设置成本和复杂度，提高患者舒适度，并拓展临床和科研环境中神经导航的可及性。
引用
@article{arxiv.2602.07052,
title = {Markerless Head Tracking for Accurate and Accessible Neuronavigation},
author = {Ziye Xie and Oded Schlesinger and Raj Kundu and Jessica Y. Choi and Pablo Iturralde and Dennis A. Turner and Stefan M. Goetz and Guillermo Sapiro and Angel V. Peterchev and J. Matias Di Martino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.07052},
year = {2026}
}