如何選擇用于手術導航的光學追蹤與電磁追蹤儀器?如何選擇用于手術導航的光學追蹤與電磁追蹤儀器?來源:舜若科技[SunyaTech]光學追蹤儀器和電磁追蹤儀器是手術導航中常用到的兩類三維定位導航設備,是手術導航和手術機器人系統中不可或缺的關鍵部分,在手術導航系統中起到了眼睛的作用。事實上,光學追蹤儀器和電磁追蹤儀器各有其優缺點和適用場景,不能一概而論。所以,具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型,是科研人員經常面對的問題,終需要根據自身應用場景作為依據加以選擇。下文是發布在美國醫學物理學會出版的《醫學物理學》上的一篇論文,文章基于嚴謹的實驗數據和科學計算,很好的回答了上述問題,供從業者參考。由于篇幅較長,這里翻譯文章摘要,并附全文鏈接如下,還望大家包涵。論文題目《影像引導式腹腔鏡手術中的電磁追蹤:與光學追蹤的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統的可行性研究》目的在圖像引導腹腔鏡檢查中,通常采用光學追蹤,但是在文獻中已經提出了電磁(EM)系統。在本文中,我們對用于圖像引導腹腔鏡手術的EM和光學追蹤系統進行了比較,并提出了結合EM追蹤腹腔鏡和腹腔鏡超聲(LUS)圖像引導系統的可行性研究。浙江光學追蹤定位,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;普陀區光學追蹤聯系電話
技術實現要素:本公開的目的是提供一種可靠、準確性高的光學定位系統。為了實現上述目的,本公開提供一種所述光學定位系統,包括:逆向反射標記物,用于附著在用戶操作的工具上;半透射鏡;點光源;感測裝置,所述點光源發出的光經過所述半透射鏡后照射到所述逆向反射標記物,由所述逆向反射標記物反射的光經過所述半透射鏡后照射到所述感測裝置;計算裝置,與所述感測裝置連接,用于根據所述感測裝置感測的光線計算所述逆向反射標記物相對于所述感測裝置的位置。可選地,所述逆向反射標記物包括粘合在一起、且球心重合的兩個半徑不同的半球透鏡,在半徑較大的半球透鏡表面設置有反射層,以使光從半徑較小的半球透鏡折射進入所述逆向反射標記物,并經過所述反射層的反射后從所述半徑較小的半球透鏡射出所述逆向反射標記物。可選地,所述點光源為單個led燈。可選地,所述感測裝置和所述點光源分別設置于所述半透射鏡的兩側。可選地,所述半透射鏡所在平面與所述感測裝置的受光面成45°角度。可選地,所述感測裝置和所述逆向反射標記物分別設置于所述半透射鏡的兩側。可選地,所述感測裝置和所述逆向反射標記物設置于所述半透射鏡的同側。可選地。海南的光學追蹤醫學儀器價格安徽光學追蹤系統生產公司,位姿科技(上海)有限公司;
這里的控制點是指能夠確定一個逆向反射標記物2三維空間坐標(世界坐標系中)位置,同時也能夠確定該逆向反射標記物2相對于感測裝置5的坐標位置。三維空間坐標位置指工具上逆向反射標記物2的三維坐標,相對于感測裝置5的坐標位置為逆向反射標記物2在感測裝置5中生成的圖像上的高斯光心位置。p3p問題可以轉化為一個四面體形狀的確定問題。已知條件為知道三個以上逆向反射標記物2在世界坐標系中的位置,以及在感測裝置5的相機投影坐標,求棱長邊的問題。通過余弦定理,再利用點云配準方法就可以得到感測裝置5的坐標系相對于世界坐標系的平移以及旋轉。確定了逆向反射標記物2的位置,可以基于逆向反射標記物2與**工具前列上的物體(例如,手術刀等)的位置之間的已知關系,來確定**工具前列的位置。以上結合附圖詳細描述了本公開的推薦實施方式,但是,本公開并不限于上述實施方式中的具體細節,在本公開的技術構思范圍內,可以對本公開的技術方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本公開的保護范圍。另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復。
為解決單、雙光學浮標無法獲得目標全要素信息的問題,文中基于聲學目標運動要素解算技術,提出了一種多光學浮標聯合定位算法,建立了包含浮標定位誤差、觀測時間誤差和光學觀測模糊誤差的光學浮標觀測數學模型,利用蒙特卡洛仿真方法給出了考慮上述誤差并針對機動目標不同數量光學浮標的定位精度指標,同時分析了各因素對多浮標聯合定位的影響。文中研究為光學浮標的工程應用提供了數據支撐。引言光學浮標是一種慣性導航、信號采集與處理、電機控制、微電子技術與數字圖像識別處理等諸多技術,實現目標識別和監測的復雜設備。近年來,隨著電子信息技術的高速發展,光學浮標技術取得了巨大進展并且越來越地應用在領域,可以為無人水下航行器對視界范圍內的敵水面艦艇攻擊提供有效的目標指示[1]。由于體積限制等因素,單個光學浮標瞬時定位能力較弱,需要依靠定位算法利用信息的時間累計獲得滿足使用要求的空間定位精度。定位算法有參數估計和狀態估計兩類,參數估計類算法包括線性小二乘、非線性小二乘、極大似然估計以及輔助變量小二乘等算法;狀態估計類算法包括線性卡爾曼濾波、非線性卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波、容積卡爾曼濾波和粒子濾波等算法。狀態估計類算法均屬于廣義貝葉斯算法。安徽光學追蹤定位,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;
本公開涉及光學定位領域,具體地,涉及一種光學定位系統。背景技術:光學定位系統是根據光學特性獲得一個或多個光學標記物坐標的系統。通常一個或多個標記物附著在一個待確定位置的物體(**工具)上。標記物可以是有源標記物(也稱主動標記物,例如,發光二極管)、無源標記物(也稱被動標記物,例如,反射球,反射片),或主動標記物和被動標記物的組合。無源標記物的一個例子是玻璃微珠技術的圓片或圓球。這種無源標記是通過在基層嵌入微小玻璃珠(其數量以數十萬計)后獲得反光布,并且將基層包覆到物體(例如,球體、圓片)的表面。光學定位系統中常規的照明裝置是傳感裝置周圍的燈環。圖1是現有技術中光學定位系統的照明裝置的示意圖。如圖1所示,燈環1可由多個led燈排列組成。由于各個led燈的亮度可能存在較大的個體差異,因此,燈環1很難成為理想的高斯光源,進而感測器得到的是一個不完全對稱的環,很難直接提取環的中心,當距離標記物較近時影響更為明顯。有源標記物在理論上應該是光學高斯圓點,但是相應的地需要配置控制電路,還需要配置電源,如果使用電池作為電源,還涉及到工作壽命的問題,在應用上會受到很多的限制。新疆光學追蹤系統生產公司,位姿科技(上海)有限公司;江西的光學追蹤聯系方式
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光學導航敏感器是光學導航系統的關鍵組成部分,針對不同的任務的需要,各航天大國和航天組織發展了一系列的新型的光學導航敏感器。 [2] 導航相機導航相機是許多深空探測器用來導航的光學敏感器,也是收集科學數據的圖像設備。在“水手”(Mariner)和火星探測“海盜”(Viking)任務上***驗證了深空探測光學導航,“旅行者”( Voyage***次利用光學導航來完成主要導航任務。在“伽利略”(Galileo)號探測器接近和飛越Ida和Gaspra小行星任務上成功地應用了光學導航。NEAR探測器上安裝的多光譜成像儀的MSI( Muti-Spectral Imager)由一個幀頻為1Hz的對可見光和接近紅外波段敏感的CCD相機和一個數據處理單元組成。MSI的主要科學用途是測量433號小行星Eros的體積和測繪其表面形態,同時它也是探測器被小天體引力場捕獲前的關鍵導航測量設備。普陀區光學追蹤聯系電話