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第1章 绪论 1

1.1计算机辅助医疗技术 1

1.2计算机辅助手术导航技术 3

1.3内窥镜手术与导航 6

1.3.1内窥镜手术 6

1.3.2内窥镜手术导航 10

1.4内窥镜手术导航系统 11

1.4.1术前数据预处理系统 12

1.4.2位置跟踪系统 13

1.4.3导航信息表达系统 16

1.4.4导航控制系统 17

第2章 计算机辅助内窥镜手术导航系统 18

2.1导航信息的表示 18

2.1.1体数据和面数据 19

2.1.2体绘制 19

2.2基于虚拟内窥镜表达的内窥镜手术导航系统 21

2.3坐标系间转换关系的获取 23

2.3.1传感器局部坐标系与测量空间坐标系之间的转换 23

2.3.2测量空间坐标系与三维医学图像坐标系之间的转换 24

2.3.3内窥镜坐标系与传感器局部坐标系之间的转换 24

第3章 电磁位置跟踪系统输出的标定与误差补偿 26

3.1引言 26

3.2方法 27

3.2.1两种位置跟踪系统的坐标关系 27

3.2.2补偿模型数据采集 29

3.2.3电磁位置传感器与光学位置传感器输出的同步 30

3.2.4传感器输出数据集的坐标统一化 31

3.2.5电磁位置传感器输出误差的补偿 33

3.3实验实例 35

3.4结论 37

第4章 术中患者移动误差补偿技术 38

4.1引言 38

4.2方法 39

4.2.1传感器姿态信息的表达 39

4.2.2 DRF传感器误差的补偿 42

4.2.3 DRF传感器位置关系的计算 43

4.3实验实例 44

4.4结论 46

第5章 位置传感器与内窥镜摄像机标定 47

5.1引言 47

5.2摄像机模型 48

5.2.1摄像机基本模型 48

5.2.2主点偏离图像中心 49

5.2.3 CCD摄像机 50

5.2.4摄像机矩阵的一般形式 51

5.2.5摄像机矩阵元素 52

5.3方法 54

5.3.1位置传感器与内窥镜坐标关系分析 54

5.3.2摄像机位置和姿态获取 59

5.4实验实例 60

5.5结论 62

第6章 虚拟内窥镜旋转误差补偿技术 63

6.1引言 63

6.2方法 63

6.2.1对极几何 63

6.2.2预处理 66

6.2.3内窥镜图像移动角的计算 67

6.2.4虚拟内窥镜移动角的计算 71

6.2.5虚拟内窥镜旋转误差的补偿 71

6.3实验实例 71

6.3.1评价实验 72

6.3.2结果分析 72

6.4结论 73

参考文献 74

结束语 80