用于机械胃模拟器中内窥镜跟踪与运动分析的运动引导双相机跟踪器

在机械模拟器中进行柔性内窥镜运动跟踪和分析已被证明对内窥镜训练有用。然而，基于电磁跟踪器的常见运动跟踪方法受限于其高昂成本和对材料的敏感性。在本工作中，提出了运动引导双相机视觉跟踪器，以提供对内窥镜尖端 3D 位置的鲁棒且准确的跟踪。该跟踪器解决了在动态全尺寸机械模拟器内部跟踪柔性内窥镜尖端的几个独特挑战。为了解决外观变化并保持双相机跟踪的一致性，提出了跨相机互模板策略（CMT），通过引入动态瞬态互模板来实现。为了缓解大遮挡和光致失真，提出了基于 Mamba 的运动引导预测头（MMH），以聚合历史运动与视觉跟踪。所提出的跟踪器在性能上优于最先进的视觉跟踪器，在平均误差和最大误差方面相比第二好的方法分别提高了 42% 和 72%。涉及新手和专家内窥镜医师的进一步运动分析也表明，与其他跟踪器相比，所提出的跟踪器提供的尖端 3D 运动能够实现更可靠的运动分析，并能更显著地区分不同专业水平。项目页面：https://github.com/PieceZhang/MotionDCTrack