基于雙目視覺手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中圖像配準(zhǔn)的研究.pdf

1、計算機輔助外科是近年來新興的一門集計算機技術(shù)、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、圖像處理技術(shù)、機器人技術(shù)及外科技術(shù)與一體的交叉學(xué)科。它可以幫助醫(yī)生對患者所患病情進行精確診斷。在計算機輔助外科手術(shù)中，圖像配準(zhǔn)是至關(guān)重要的一個問題。醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)是指對于一幅圖像尋求一種或一系列空間變換，使它與另一幅醫(yī)學(xué)圖像上的對應(yīng)點達到空間上的配準(zhǔn)，這種配準(zhǔn)是指人體上的同一解剖點在兩張配準(zhǔn)圖像上有相同的空間位置。配準(zhǔn)的結(jié)果應(yīng)使兩幅圖像上所有的解剖點，或至少是所有具有診斷意義的點

2、及手術(shù)感興趣的點都達到配準(zhǔn)。術(shù)前和術(shù)中獲得的圖像間的配準(zhǔn)能夠給治療提供實時信息，術(shù)中兩個攝像機圖像的配準(zhǔn)用于確定特征點的正確位置，計算機輔助手術(shù)導(dǎo)航，配準(zhǔn)得越一致，系統(tǒng)的精度就會越高。 本文討論了基于雙目視覺的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)和攝像機模型與標(biāo)定，介紹了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)的背景、發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的概念、原理以及配準(zhǔn)流程，對圖像配準(zhǔn)方法進行了詳細(xì)的分析，討論了各種方法的適用性、優(yōu)點和不足之處，給出了圖像特征提取的幾種方法。著重

3、研究了基于雙目視覺的手術(shù)導(dǎo)航中雙目視覺的配準(zhǔn)和術(shù)前術(shù)中圖像的配準(zhǔn)方法等問題，并給出了具體的算法。 本文采用基于特征的配準(zhǔn)方法實現(xiàn)手術(shù)導(dǎo)航中圖像的配準(zhǔn)。用VC++和Matlab開發(fā)了手術(shù)導(dǎo)航軟件系統(tǒng)，對采集的帶有標(biāo)志點的圖像，經(jīng)過圖像預(yù)處理，獲得標(biāo)志點的形心坐標(biāo)，進行配準(zhǔn)計算。在雙目視覺的配準(zhǔn)算法中，采用了順序約束+距離測度約束實現(xiàn)了雙目視覺立體點的配準(zhǔn)。在術(shù)前術(shù)中圖像配準(zhǔn)中，利用識別出的標(biāo)志點形心坐標(biāo)值，計算標(biāo)志點的多維距離向量