"微创手术内窥镜视觉SLAM方法研究"

本硕士学位论文研究了在动态微创手术环境下基于内窥镜实时影像的即时定位与地图创建（Simulation Localization and Mapping，SLAM）方法。本文首先介绍了内窥镜视觉SLAM的研究背景和意义，分析了目前微创手术中内窥镜导航存在的问题和挑战。针对这些问题，本文提出了一种基于内窥镜实时影像的SLAM方法，并设计了相应的算法和系统架构。在此基础上，本文进行了仿真实验和实际手术验证，证明了所提方法的有效性和可行性。 在动态微创手术环境下，内窥镜视觉SLAM技术具有重要的应用价值。传统的微创手术导航系统往往依赖于外部定位设备，例如定位传感器或者标记物，这些设备可能会对手术环境和医生操作造成干扰。相比之下，基于内窥镜实时影像的SLAM方法具有更好的自主性和灵活性，能够更好地适应复杂多变的手术环境。因此，研究内窥镜视觉SLAM技术对于提高微创手术的精准性、安全性和效率具有重要意义。 本文针对内窥镜视觉SLAM技术的关键问题进行了深入研究。首先，针对内窥镜视觉SLAM中的定位问题，提出了一种基于特征点匹配和运动估计的定位算法。该算法能够利用内窥镜实时影像中的特征点信息，实现内窥镜在手术环境中的精确定位。其次，针对地图创建问题，本文提出了一种基于视觉里程计和图优化的地图创建算法。该算法能够根据内窥镜实时影像中的运动信息，构建手术环境的地图，并通过图优化技术实现地图的精准建立和更新。 为了验证所提方法的有效性，本文进行了一系列仿真实验和实际手术验证。在仿真实验中，本文基于真实手术场景的数据集，对所提方法进行了大量的模拟测试。实验结果表明，所提方法能够实现对手术环境的准确定位和地图创建。在实际手术验证中，本文邀请了专业医生参与，对所提方法进行了临床试验。实验结果显示，所提方法能够在实际手术中实现精准的内窥镜定位和手术环境地图创建，为微创手术提供了良好的辅助和支持。 总之，本文的研究成果为微创手术中内窥镜视觉SLAM技术的应用奠定了坚实的基础。所提出的基于内窥镜实时影像的SLAM方法，不仅能够有效解决微创手术导航中的问题和挑战，而且具有很大的推广和应用前景。相信随着内窥镜视觉SLAM技术的不断完善和发展，将会为微创手术带来更多的机遇和挑战，为医疗健康事业的发展作出更大的贡献。