Surgical Instrument Tracking By Multiple Monocular Modules and a Sensor Fusion Approach

计算机视觉 人工智能 跟踪系统 传感器融合 单眼 计算机科学 手术器械 跟踪(教育) 影像引导手术 单目视觉 图像融合 图像(数学) 工程类 卡尔曼滤波器 心理学 机械工程 教育学
作者
Jiaole Wang,Shuang Song,Hongliang Ren,Chwee Ming Lim,Max Q.‐H. Meng
出处
期刊:IEEE Transactions on Automation Science and Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:16 (2): 629-639 被引量:37
标识
DOI:10.1109/tase.2018.2848239
摘要

This paper presents a sensor fusion-based surgical instrument tracking system which uses multiple monocular modules. The system is an optical tracking system, which has been widely utilized in the image-guide surgery because of its high accuracy and precision. However, the line-of-sight occlusion problem which remains unresolved in current systems frustrates surgeons during the operation. To address this challenge, we propose a surgical instrument tracking system based on multiple monocular modules. The rationale is to enable the system to track the surgical instruments inside the surgical site from different views. Three sensor fusion algorithms are proposed to integrate all sensor data from the multimodule system. In order to show the feasibility of the tracking system, simulations and comparison experiments have been carried out. The intensive investigation results give a practical instruction to the real implementation of the proposed system in image-guided interventions. Moreover, an image-guided surgical trial by using a cadaver head has been carried out to validate the feasibility of the proposed system and the tracking algorithms. The results from both the simulation and the cadaver trial have shown the effectiveness of the proposed robust fusion algorithm.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
思源应助我的王我等你采纳,获得10
1秒前
2秒前
oui发布了新的文献求助10
2秒前
非凡完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
星空完成签到,获得积分10
2秒前
南歌子完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
hh发布了新的文献求助10
3秒前
打打应助难过忆山采纳,获得10
3秒前
4秒前
朱小木完成签到,获得积分10
4秒前
搜集达人应助喜悦的熊猫采纳,获得10
4秒前
Kao应助1007采纳,获得10
4秒前
YutingLiu0101完成签到 ,获得积分10
4秒前
啵啵应助AteherAde采纳,获得10
5秒前
爆米花应助淮安石河子采纳,获得30
5秒前
5秒前
烟花应助pb采纳,获得10
5秒前
siyu完成签到,获得积分20
6秒前
Brilliant发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
8秒前
HANG完成签到,获得积分10
9秒前
公冶君浩完成签到,获得积分10
9秒前
追寻奇迹发布了新的文献求助20
9秒前
miamikk发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
dawd应助勇yi采纳,获得10
10秒前
cello_noah发布了新的文献求助10
10秒前
方一发布了新的文献求助10
11秒前
FashionBoy应助liunian采纳,获得10
12秒前
小王完成签到,获得积分10
12秒前
luojimao完成签到,获得积分10
12秒前
guoguo发布了新的文献求助20
13秒前
lzl完成签到,获得积分10
13秒前
番茄发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
我是老大应助合适荆采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7388714
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8995135
关于积分的说明 19141734
捐赠科研通 7025489
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228440
关于科研通互助平台的介绍 2390844
邀请新用户注册赠送积分活动 2209587