基于双目视觉传感的计算机辅助骨外科手术导航模型

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2006, Vol. 34 ›› Issue (2): 67-72.

基于双目视觉传感的计算机辅助骨外科手术导航模型

姜立军甘东兵王国荣

华南理工大学机械工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2004-06-02 出版日期:2006-02-25 发布日期:2006-02-25
通信作者: 姜立军(1968-)，男，副教授，博士，主要从事虚拟现实、多媒体技术与计算机图形图像处理的研究． E-mail:ljjiang@scut.edu.cn
作者简介:姜立军(1968-)，男，副教授，博士，主要从事虚拟现实、多媒体技术与计算机图形图像处理的研究．
基金资助:
广东省自然科学基金资助项目(B6305568)；广州市天河区科技攻关资助项目(051G029)

Computer-Assisted Orthopaedics Surgery Navigation Model Based on Binocular Vision Sensing

Jiang Li-jun Can Dong-bing Wang Guo-rong

College of Mechanical Engineering,South China Univ.of Tech.,Guangzhou 5 10640,Guangdong,China

Received:2004-06-02 Online:2006-02-25 Published:2006-02-25
Contact: 姜立军(1968-)，男，副教授，博士，主要从事虚拟现实、多媒体技术与计算机图形图像处理的研究． E-mail:ljjiang@scut.edu.cn
About author:姜立军(1968-)，男，副教授，博士，主要从事虚拟现实、多媒体技术与计算机图形图像处理的研究．
Supported by:
广东省自然科学基金资助项目(B6305568)；广州市天河区科技攻关资助项目(051G029)

摘要/Abstract

摘要： 针对骨外科手术导航中对手术器械位置和姿态的定位与跟踪需要，研究了基于面阵CCD(Charge Couple Device)双目视觉传感的被动式光学立体定位跟踪模型与系统．试验结果表明，空间目标深度方向的位置变动范围在700~1000mm时，其z坐标方向由所研制的系统立体定位得到的坐标值与真实值的误差仅为0．65 mm；在执行机构运动速度为100 mm/s的情况下，跟踪到的空间目标运动路径与其真实值的最大偏差只有0．3 mm．说明所研制的系统能满足骨外科手术导航中对手术器械定位与跟踪的精度要求．

关键词: 立体视觉, 手术导航, 空间目标跟踪, 骨外科手术

Abstract:

ln order to meet the requirements of tracing the pose and orientating the position of operation instruments in computer-assisted orthopaedics surgery navigation,a passive optical stereoscopic orientating and tracing model IS devel0Ded based 0n the area CCD (Charge Couple Device) binocular vision sensing,and then the corresponding svstem is investigated.Experimental results show that the spatial object in depth direction ranges from 700 to 1 000 mm.and that the maximum path deviation of the spatial object can be controlled within 0.3 mm when the sDeed 0f the operating mechanism is 1 00 mm/s．It is shown that the proposed system is precise enough to satisfy the demand of orientating and tracing operation instru ments in orthopaedics surgery navigation·

Key words: stereovision, surgery navigation, spatial object tracking, orthopaedics surgery navigation

姜立军甘东兵王国荣. 基于双目视觉传感的计算机辅助骨外科手术导航模型[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2006, 34(2): 67-72.

Jiang Li-jun Can Dong-bing Wang Guo-rong. Computer-Assisted Orthopaedics Surgery Navigation Model Based on Binocular Vision Sensing[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2006, 34(2): 67-72.

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