Oryginalne elementy metody opracowane osobiście:
- opracowanie koncepcji stanowiska rekonstrukcji głębi podczas zabiegu chirurgicznego składającego się z dwóch monokulamych kamer laparoskopowych, dwukanałowej karty do akwizycji obrazów wysokiej rozdzielczości z wykorzystaniem algorytmu triangulacji,
- opracowanie koncepcji kalibracji zestawu kamer laparoskopowych z wykorzystaniem dwóch prostopadłych szachownic z wykorzystaniem algorytmu Tsai,
- opracowanie sposobu ilościowej oceny dokładności rekonstrukcji głębi układu dwóch monokulamych kamer laparoskopowych z wykorzystaniem przestrzennego rozkładu punktów na szachownicach kalibracyjnych.
Osiągnięte rezultaty:
Wykonanie akwizycji sygnałów z dwóch monokulamych kamer laparoskopowych na skonfigurowanym stanowisku pomiarowym pozwoliło na określenie wpływu poszczególnych elementów konfiguracji stanowiska: liczby punktów kalibracyjnych, rozdzielczości obrazu kamer laparoskopowych oraz dokładności względnego położenia kamer monokulamych na końcową dokładność rekonstrukcji głębi, dokładność rekonstrukcji mchu punktów powierzchni wątroby. W rezultacie uzyskano do metodę wy bom parametrów pozwalających na uzyskanie największej dokładności w rzeczywistych warunkach akwizycji sygnału przy zastosowaniu standardowego wyposażenia bloku operacyjnego. Po skalibrowaniu kamer celem weryfikacji jakości wyników kalibracji, dokonano rekonstrukcji trójwymiarowej punktów kalibracyjnych o zdefiniowanym rozkładzie przestrzennym za pomocą algorytmu triangulacji, który wykorzystuje parametry modelu punktowego skalibrowanych kamer. Do oceny jakości triangulacji zastosowano uśredniony po punktach kalibracyjnych błąd średniokwadratowy (ang. Root Mean Square Error - RMSE).
Tabela 1. Średni błąd RMSE triangulacji punktów kalibracyjnych [mm] [1].
Konfiguracja szachownic
Liczba punkt kalibra- cyjnych 27 |
lewa szachownica |
prawa szachownica |
dwie szachownice | |||||
rozdzielczość kamery |
rozdzielczość kamery |
rozdzielczość kamery | ||||||
lewej |
prawej |
lewej |
prawej |
lewej |
prawej | |||
HD SD |
HD SD |
HD SD |
HD SD |
HD 1.8 |
SD 3.3 |
HD v |
SD 3.4 | |
45 81 |
o.i |^><^| 09 | 02 02 |
1.8 1.6 |
2.8 2.1 |
A 1.2 |
3.3 3.2 |
Opracowana metodyka postępowania wymaga użycia dwóch monokulamych kamer laparoskopowych, a więc opiera się na dopuszczonych do obrotu medycznego standardowym
5