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用于手术室手术机器人导航的 RGB-D 语义 SLAM

机器人学 2022-04-13 v1

摘要

为手术机器人系统获取手术室(OR)的空间感知是一项关键技术,可赋能旨在改善 OR 工作流的智能应用。本文提出一种利用附着并配准于 da Vinci Xi 手术系统的多台 RGB-D 相机对 OR 场景进行语义稠密重建的方法。我们开发了一种新颖的 SLAM 方法,用于动态 OR 环境中的机器人位姿跟踪以及静态 OR 手术台物体的稠密重建。我们在模拟 OR 中通过采集具有对应光学跟踪轨迹作为真值的数据序列并手动标注 100 帧分割掩码来验证技术。平均绝对轨迹误差为 11.4±1.911.4\pm1.9 mm,平均相对位姿误差为每秒 1.53±0.481.53\pm0.48 度。相比单帧,使用我们的 SLAM 系统使分割 DICE 分数从 0.814 提升至 0.902。我们的方法在动态临床环境中有效生成了稠密 OR 手术台重建,并改善了单图像帧上的语义分割。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.05467,
  title  = {RGB-D Semantic SLAM for Surgical Robot Navigation in the Operating Room},
  author = {Cong Gao and Dinesh Rabindran and Omid Mohareri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.05467},
  year   = {2022}
}