单目基准点配准方法

全自动0.23秒配准

仅用一个光学相机，通过专用基准点和两级优化，在手术中全自动建立二维到三维的对应关系，无需高端硬件辅助。

Kai, Chen · 陈殿生 · Ruijie, Zhang · 孟偲 · Zhouping, Tang

Chinese Journal of Mechanical Engineering (English Edition) 2025

参数信息

配准时间

0.23 s

平均误差

0.58 mm

技术优势

配准极快

每次配准仅需0.23秒，适合动态、时间敏感的手术场景。

精度足够

平均误差0.58毫米，满足神经外科手术对定位精度的要求。

无需高端硬件

仅用一个光学相机，降低系统成本和复杂度。

实时稳定追踪

基于质量-弹簧-阻尼模型的视觉伺服控制策略，结合人工势场和导纳控制，确保实时响应和稳定跟踪。

应用场景

• 神经外科机器人：让神经外科机器人在术中快速稳定地完成配准和追踪，无需高端硬件，提升手术适应性和效率。
• 手术导航：为手术导航提供实时的配准和追踪，仅需单目相机，降低系统集成难度和成本。
• 术中光学追踪：用单目视觉实现术中光学追踪，避免高端跟踪设备，实时稳定地更新器械位姿。
• 机器人配准系统：为机器人配准系统提供全自动、快速的单目方案，替代传统依赖高端硬件的配准流程。