迈向机器人眼科手术：基于光学相干断层扫描图像的无标记在线手眼标定
机器人学
2018-08-20 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
眼科显微手术已知是一项具有挑战性的操作，需要非常精确且灵巧的操作。图像引导机器人辅助手术（RAS）是一种有前景的方案，可显著改善疗效并减轻外科医生的人体生理局限。然而，该技术在常规用于临床之前必须进一步发展。问题之一是缺乏机械臂与合适成像设备之间的恰当标定。本工作中，我们开发了一个灵活框架，用于眼科机器人与显微镜集成光学相干断层扫描（MIOCT）之间的无标记手眼标定。所提方法包含三个主要步骤：a) 我们估计 OCT 标定参数；b) 由机器人控制的微尺度位移下，我们在 3D-OCT 体数据中检测并分割针尖；c) 我们求解 OCT 相机坐标系与机器人坐标系之间的变换。我们在离体猪眼实验中验证了框架的能力，并与参考方法（基于标记）进行比较。在所有实验中，我们的方法与基于标记的方法差异很小，平均标定误差分别为 9.2 m 与 7.0 m。此外，噪声测试显示了所提方法的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1808.05805,
title = {Towards Robotic Eye Surgery: Marker-free, Online Hand-eye Calibration using Optical Coherence Tomography Images},
author = {Mingchuan Zhou and Mahdi Hamad and Jakob Weiss and Abouzar Eslami and Kai Huang and Mathias Maier and Chris P. Lohmann and Nassir Navab and Alois Knoll and M. Ali Nasseri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.05805},
year = {2018}
}
备注
*The first two authors contributed equally to this paper. Accepted by IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L), 2018