基于双目结构光的肝脏表面三维重建系统标定研究

作者:张峰峰; 陈龙; 杨欣荣; 薛峰*; 孙立宁
来源:哈尔滨工程大学学报(英文版), 2022, 43(10): 1391-1398.
DOI:10.11990/jheu.202108018

摘要

针对术中结构光肝脏表面三维重建存在标定难的问题,本文提出了一种针对肝脏表面三维重建系统的高精度标定方法。对手术过程中肝脏三维重建系统的双目模型和手术视场进行分析,确定双目相机和投影仪摆放的位姿。对双目相机之间的位姿转换进行分析,并完成其标定。同时提出基于三频四步解相法的投影仪标定方法,进而从三频四步解相原理出发,制定解相流程。对投影仪标定过程中存在的标定板质心求解困难的问题,提出了基于亚像素坐标线性插值的椭圆质心求解方法。根据实际的手术需求,选择合适的硬件,搭建了肝脏表面三维重建系统的实验平台。在此基础上通过多组标定实验,获得的系统的平均标定误差为0.078 mm,最大标定误差为0.099 mm。本文提出的肝脏三维重建系统的标定方法具有较高的标定精度,符合医生手术过程中的实际需求。

  • 单位
    苏州大学; 机电工程学院; 复旦大学附属中山医院; 中国铁道科学研究院集团有限公司

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