留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于ICP算法的手术导航三维配准技术

王君臣 王田苗 徐 源 方礼明

王君臣, 王田苗, 徐 源, 等 . 基于ICP算法的手术导航三维配准技术[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(4): 434-438.
引用本文: 王君臣, 王田苗, 徐 源, 等 . 基于ICP算法的手术导航三维配准技术[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(4): 434-438.
Wang Junchen, Wang Tianmiao, Xu Yuan, et al. Registration method based on ICP algorithm for 3D surgical navigation[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(4): 434-438. (in Chinese)
Citation: Wang Junchen, Wang Tianmiao, Xu Yuan, et al. Registration method based on ICP algorithm for 3D surgical navigation[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(4): 434-438. (in Chinese)

基于ICP算法的手术导航三维配准技术

基金项目: 国家杰出青年科学基金资助项目(60525314);国家科技支撑计划资助项目(2006BAI03A16);北京市科技计划资助项目(D020602500007093);武警北京总队第二医院资助项目(BUAA20080104)
详细信息
    作者简介:

    王君臣(1984-),男,陕西宝鸡人,博士生,wangjunchen@gmail.com.

  • 中图分类号: TP 391.9

Registration method based on ICP algorithm for 3D surgical navigation

  • 摘要: 针对计算机辅助手术三维导航技术中术前CT图像与术中实际空间的配准问题,提出一种基于最近点迭代(ICP,Iterative Closest Point)算法的特征点云配准技术.利用医学图像空间和实际空间特征区域的两片点云坐标进行三维配准.对CT图像进行重建、分割及交互式操作得到医学图像特征点云;利用光学定位仪实时采集实际空间中对应区域的点云;通过主元分析(PCA,Principal Component Analysis)获取两组点云数据的特征向量进行初配准;进行最近点迭代使配准矩阵收敛到一个最优解,其中采用k-d tree寻找邻近点加速迭代过程.以塑料脊柱模型骨为对象进行了脊柱手术导航配准精度实验,进一步对实验中的点云数据加入高斯噪声以进行误差分析.结果表明这种配准方法简单可靠,在模型骨情况下配准精度在1mm以内.

     

  • [1] Nolte L P, Beutler T. Basic principles of CAOS[J]. Injury, 2004, 35(S1):6-16 [2] 王田苗,刘文勇,胡磊.医用机器人与计算机辅助手术MRCAS进展[J].中国生物医学工程学报, 2008, 27(1):137-145 Wang Tianmiao, Liu Wenyong, Hu Lei. Progresses of medical robotics and computer assisted surgery (MRCAS)[J]. Chinese Journal of Biomedical Engineering,2008,27(1):137-145(in Chinese) [3] Lavallée S. Registration for computer-integrated surgery: methodology, state of art Taylor R H, Lavallée S, Burdea G C, et al. Computer-Integrated Surgery: Technology and Clinical Applications. Cambridge, MA: MIT Press, 1996: 77-97 [4] Besl P J, Mckay N D. A method for registration of 3-d shapes[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1992, 14(2):239-256 [5] Bentley J L. Multidimensional binary search trees used for associative searching[J]. Communications of the ACM, 1975, 18(9):509-517 [6] Hoppe H, DeRose T, Duchamp T, et al. Surface reconstruction from unorganized points[J]. Computer Graphics 1992, 26(2):71-78 [7] Herring J L, Dawant B M, Maurer C R, et al. Surface-based registration of CT images to physical space for image-guided surgery of the spine: a sensitivity study[J]. IEEE Transactions on Medical Imaging, 1998, 17(5):743-752 [8] West J B, Maurer C R. Designing optically tracked instruments for image-guided surgery[J]. IEEE Transactions on Medical Imaging, 2004, 23(5):533-545
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3838
  • HTML全文浏览量:  197
  • PDF下载量:  2890
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-04-08
  • 网络出版日期:  2009-04-30

目录

    /

    返回文章
    返回
    常见问答