朝向至关重要：面向微创手术的六自由度自主相机运动
机器人学
2020-12-08 v1
摘要
我们提出了一种用于微创手术的六自由度（6-DoF）自主相机运动新方法，与以往方法不同，该方法同时考虑了手术场景中结构的位置与朝向信息。除了为被操作对象定位相机以获得良好视野外，我们的自主相机还考虑了工作空间约束，包括地平线约束与安全约束。我们开发了一个仿真环境，在来自常规腹腔镜与机器人辅助手术经验证培训课程的“穿线追逐”手术训练任务上测试我们的方法。此外，我们首次提出将所提自主相机方法应用于基于视频的手术技能评估，该领域通常使用固定相机录制视频。在一项有 N=30 名人类受试者的研究中，我们表明，当自主相机视图跟踪环沿线的运动时，相较于固定相机视图或固定朝向的相机运动，对其视频的检查能更准确地检测用户错误（环触碰导线）。我们的初步工作表明，由场景朝向引导的自主相机定位具有潜在益处，这可为自动化内窥镜与手术机器人系统的设计者提供指导，尤其是在使用可腕动以实现 6-DoF 运动的 tip 端芯片相机时。
引用
@article{arxiv.2012.02836,
title = {Orientation Matters: 6-DoF Autonomous Camera Movement for Minimally Invasive Surgery},
author = {Alaa Eldin Abdelaal and Nancy Hong and Apeksha Avinash and Divya Budihal and Maram Sakr and Gregory D. Hager and Septimiu E. Salcudean},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.02836},
year = {2020}
}