雙目視覺系統(tǒng)MicronTracker的優(yōu)勢(shì)有哪些？

隨著手術(shù)機(jī)器人的蓬勃發(fā)展，機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)也在不斷創(chuàng)新。在這方面，加拿大一直處于行業(yè)領(lǐng)先地位。MicronTracker作為新一代創(chuàng)新的雙目視覺系統(tǒng)，具有不少技術(shù)亮點(diǎn)。它利用可見光和計(jì)算機(jī)視覺來檢測(cè)完全被動(dòng)標(biāo)記的目標(biāo)，并通過處理標(biāo)準(zhǔn)的視頻圖像來追蹤它們。

MicronTracker光學(xué)追蹤器/定位儀可用于各種臨床指導(dǎo)程序，包括手動(dòng)或使用機(jī)器人操作的圖像引導(dǎo)手術(shù)、消融和活檢術(shù)。MicronTracker光學(xué)定位儀還支持增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，這為處理臨床程序提供了一種直觀的方法。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

l穩(wěn)定的高精度

MicronTracker光學(xué)定位儀具有一流的校準(zhǔn)精度0.2毫米R(shí)MSE(均方根誤差)。其先進(jìn)的漂移補(bǔ)償算法，使其在廣泛的環(huán)境條件下保持準(zhǔn)確性。在環(huán)境（極少數(shù)）可能導(dǎo)致精度下降時(shí)，其內(nèi)部檢查功能將提供警報(bào)。

l優(yōu)越的可靠性

一般的姿態(tài)跟蹤器使用明亮的紅外標(biāo)記點(diǎn)來標(biāo)記目標(biāo)位置。這些產(chǎn)品的系統(tǒng)通過計(jì)算由點(diǎn)產(chǎn)生的圖心的強(qiáng)度來確定目標(biāo)中心。污跡或部分遮擋會(huì)影響質(zhì)心的位置，導(dǎo)致顯著的測(cè)量誤差。系統(tǒng)無法檢測(cè)到此條件，也無法通知用戶。

而MicronTracker 系統(tǒng)首先計(jì)算4個(gè)高對(duì)比度區(qū)域的交點(diǎn)處的目標(biāo)位置，稱為Xpoint。這四個(gè)黑白邊界線中的每一條都獨(dú)立地用于確定目標(biāo)的位置。所以被污跡或其他物體遮擋的Xpoint區(qū)域會(huì)被自動(dòng)忽略，對(duì)精度不會(huì)產(chǎn)生影響。

市場(chǎng)上其他的位置跟蹤器造價(jià)昂貴，且隨著時(shí)間的推移，當(dāng)客戶發(fā)現(xiàn)精度達(dá)不到規(guī)格要求時(shí)，須將設(shè)備送回工廠修理或重新校準(zhǔn)。MicronTracker的R-Fine工具包(定制化精度工具和軟件)允許用戶驗(yàn)證并立即恢復(fù)設(shè)備的精度。該功能免費(fèi)提供給每個(gè)用戶。

R-Fine軟件包含一個(gè)典型的物理變化模型，該模型儲(chǔ)存在相機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)中。在校準(zhǔn)過程中，對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，使其與采集到的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)匹配。然后利用調(diào)整后的模型對(duì)攝像機(jī)的標(biāo)定進(jìn)行細(xì)化。由于R-Fine校準(zhǔn)過程只需幾分鐘，因此可以在必要時(shí)經(jīng)常驗(yàn)證性能的準(zhǔn)確性。

l視覺校準(zhǔn)驗(yàn)證

標(biāo)記點(diǎn)與任何對(duì)象的位置(例如工具末端)之間的空間關(guān)系都能直觀地呈現(xiàn)給用戶，以支持動(dòng)態(tài)的可視化比較。例如，在校準(zhǔn)了工具標(biāo)記點(diǎn)與工具末端的位置和姿態(tài)之間的關(guān)系之后，可以將工具末端位姿的測(cè)量覆蓋在其預(yù)期的圖像位置上，使用戶能夠很容易地檢測(cè)到錯(cuò)誤和誤差。

l高動(dòng)態(tài)范圍模式

高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)模式是一種允許在光照范圍大的情況下進(jìn)行實(shí)體檢測(cè)的技術(shù)。這一特性使MicronTracker跟蹤器能夠在手術(shù)室中各種亮度水平下可靠地工作。例如，H3-60型號(hào)覆蓋5- 400000勒克斯的范圍。

l易于定位和使用

MicronTracker是目前同類相機(jī)中最小最輕的一款。它的尺寸為164 x 43 x 54毫米，重量只有342克。它能很好地適應(yīng)空間有限的雜亂環(huán)境。無需大型支撐臂或三腳架，甚至可以直接安裝在病人的支架/桌上，省去了單獨(dú)的參考標(biāo)記。在操作或?qū)嶒?yàn)中，它不太可能被意外撞到。微跟蹤器易于移動(dòng)、存儲(chǔ)和運(yùn)輸。

相機(jī)的初始定位，某種程度上消除了反復(fù)重新定位的需要。MicronTracker的FOM在攝像頭前20厘米處啟動(dòng)，攝像機(jī)可以直接放置在被測(cè)物體的正前方。而且，MicronTracker提供了可見光視頻圖像，向用戶精確地顯示相機(jī)看到的東西和可見邊界在哪里。如果丟失了對(duì)儀器的跟蹤，則無需猜測(cè):只需快速查看圖像即可。

l適應(yīng)性強(qiáng)的目標(biāo)物

MicronTracker目標(biāo)物是簡單、高對(duì)比度的可見圖案，可以打印在一次性標(biāo)簽和可重復(fù)使用的塑料上，或直接畫在儀器上。它們很輕，很平，可以直接附著在皮膚上，消除了病人身上笨重的附著物。ClaroNav提供的Duramark目標(biāo)物是可消毒的。

l工具數(shù)量不受限

MicronTracker跟蹤器可以區(qū)分只有細(xì)微差別的標(biāo)記點(diǎn)。MicronTracker的無限標(biāo)記模板數(shù)據(jù)庫允許它區(qū)分?jǐn)?shù)百種不同的儀器。更重要的是，數(shù)據(jù)庫可能在運(yùn)行時(shí)更新，允許添加新的標(biāo)記模板，只需將它們呈現(xiàn)給攝像機(jī)并為它們分配一個(gè)名稱。高效的算法和應(yīng)用程序的快速內(nèi)存接口允許MicronTracker以全幀速率同時(shí)跟蹤幾十個(gè)標(biāo)記。

l標(biāo)志識(shí)別的可靠性

MicronTracker跟蹤器使用的Xpoint標(biāo)記識(shí)別方法減少了識(shí)別錯(cuò)誤，對(duì)臨床環(huán)境中常見的亮反射點(diǎn)不敏感。

圖像中的亮點(diǎn)除了中心的位置外，不包含任何幾何信息。相反，Xpoints同時(shí)具有位置和方向。這種額外的識(shí)別特性大大減少了所看到的左目標(biāo)和右圖像的錯(cuò)誤不匹配。它還減少了標(biāo)記錯(cuò)誤識(shí)別，即通過將觀察到的目標(biāo)物的特征與模板匹配來進(jìn)行識(shí)別。在操作環(huán)境中，誤導(dǎo)人的亮反射點(diǎn)比Xpoints更常見，因此使用Xpoints大大降低了錯(cuò)誤識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)。

l流暢的姿態(tài)數(shù)據(jù)

獨(dú)特的抖動(dòng)過濾器為增強(qiáng)導(dǎo)航體驗(yàn)提供了異常流暢的姿態(tài)數(shù)據(jù)。

l靈活的追蹤FOM

FOM的大小可以通過使用更大的標(biāo)記或增加便宜的相機(jī)很容易地增加。多攝像頭配置也有助于消除視覺干擾，因?yàn)榧词鼓繕?biāo)隱藏在一個(gè)或多個(gè)攝像頭之外，跟蹤仍在繼續(xù)。標(biāo)記物可以包含任意數(shù)量的面。設(shè)計(jì)一個(gè)具有多個(gè)面、不同方向的標(biāo)記物，可以增加檢測(cè)角度。

l易于集成

Microtracker提供了與 Windows 和 Linux 兼容的靈活的 API，提供了 500 多個(gè)文檔良好的函數(shù)，可以在本機(jī) C 語言和 c++、VB 中使用。Net 和 c#。這將跟蹤操作置于應(yīng)用程序程 序員的完全控制之下。可以直接訪問底層數(shù)據(jù)，如圖像和其中標(biāo)識(shí)的對(duì)象，并且可以調(diào)整跟蹤操作的各種屬性。多數(shù)用戶都發(fā)現(xiàn)我們的演示應(yīng)用程序(源代碼中有)是啟動(dòng)他們自己的應(yīng)用程序的一個(gè)很好的起點(diǎn)。