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一种椎弓根螺钉内固定术中非同源低重叠率点云的配准方法

Point Cloud Registration Algorithm with Cross-Source and Low Overlapping Ratio for Pedicle Screw Fixation

文献详情

资源类型:
WOS体系:

收录情况: ◇ 统计源期刊 ◇ 北大核心 ◇ CSCD-C ◇ 卓越:梯队期刊 ◇ ESCI

机构: [1]首都医科大学生物医学工程学院,北京 100069 [2]首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室,北京 100069 [3]首都医科大学宣武医院骨科,北京 100053
出处:
ISSN:

关键词: 医用光学 椎弓根螺钉内固定术 非同源点云 初始位姿差异大 低重叠率 点云配准

摘要:
摘要 在手术导航系统辅助的椎弓根螺钉内固定术中,术前与术中点云配准精度是影响导航定位效果的重要因素。 由于术前与术中点云的获取方式不同,且术中暴露位置受限,两种非同源三维点云存在初始位姿差异大、重叠率低 的问题,现有的配准算法在术前术中点云配准时容易失效且精度不高。为此,本文提出了一种椎弓根螺钉内固定术 中非同源低重叠率点云的配准方法。首先,对术中点云进行降采样,对术前点云进行基于最远点采样的局部区域划 分,选取其中的最优局部区域,与术中点云进行采样一致性初始配准;之后,采用迭代最近点算法进行进一步优化, 实现点云的准确对齐。在本文所用数据集上,所提算法在术前术中点云配准实验中的平均旋转误差为 0.406°,平移 误差为 0.474 mm,实现了初始位姿差异大、重叠率低的非同源术前术中点云的高精度配准,与现有算法相比,配准 成功率从 66.67% 提高至 100%。

基金:
语种:
WOS:
中科院(CAS)分区:
出版当年[2022]版:
大类 | 4 区 物理与天体物理
小类 | 4 区 光学
最新[2023]版:
大类 | 4 区 物理与天体物理
小类 | 4 区 光学
JCR分区:
出版当年[2021]版:
最新[2023]版:
Q3 OPTICS

影响因子: 最新[2023版] 最新五年平均 出版当年[2021版] 出版当年五年平均 出版前一年[2020版] 出版后一年[2022版]

第一作者:
第一作者机构: [1]首都医科大学生物医学工程学院,北京 100069 [2]首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室,北京 100069
通讯作者:
通讯机构: [1]首都医科大学生物医学工程学院,北京 100069 [2]首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室,北京 100069
推荐引用方式(GB/T 7714):

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