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如何选择用于手术导航的光学追踪与电磁追踪仪器？如何选择用于手术导航的光学追踪与电磁追踪仪器？来源：舜若科技[SunyaTech]光学追踪仪器和电磁追踪仪器是手术导航中常用到的两类三维定位导航设备，是手术导航和手术机器人系统中不可或缺的关键部分，在手术导航系统中起到了眼睛的作用。事实上，光学追踪仪器和电磁追踪仪器各有其优缺点和适用场景，不能一概而论。所以，具体选择哪种类型的仪器以及如何选型，是科研人员经常面对的问题，终需要根据自身应用场景作为依据加以选择。下文是发布在美国医学物理学会出版的《医学物理学》上的一篇论文，文章基于严谨的实验数据和科学计算，很好的回答了上述问题，供从业者参考。由于篇幅较长，这里翻译文章摘要，并附全文链接如下，还望大家包涵。论文题目《影像引导式腹腔镜手术中的电磁追踪：与光学追踪的比较以及组合式腹腔镜和腹腔镜超声系统的可行性研究》目的在图像引导腹腔镜检查中，通常采用光学追踪，但是在文献中已经提出了电磁（EM）系统。在本文中，我们对用于图像引导腹腔镜手术的EM和光学追踪系统进行了比较，并提出了结合EM追踪腹腔镜和腹腔镜超声（LUS）图像引导系统的可行性研究。湖北光学测量系统，可以咨询位姿科技（上海）有限公司；顺义区的光学测量品牌有哪些

主动标记点通常用于探测解剖目标点，而Navex可以用作患者坐标的参考，以检测其解剖结构的运动。从技术上讲，红外基准在摄像机图像中显示为白色斑点（请参见下图）。因此，可以使用标准的计算机视觉技术轻松对其进行检测和分割。根据对极几何和标记点设计约束条件，确定一个点与其在另一台照相机的图像中对应的点的匹配。此外，在匹配的点上执行三角剖分，以找到它们各自的3D位置。如果对象由至少三个不对齐的固定基准点（标记点）组成，则可以计算其位姿（对象的位置和姿态）。FusionTrack250演示程序的界面。显示由三个基准组成的标记点。左图和右图显示了相机看到的各个点。在典型的设置中，将参考标记物放置在患者身上，将另一个标记物放置在手术工具上。在将身体患者的解剖结构相对于某些术前数据集（例如CT、MRI）进行对应后，手术工具能够以模拟方式放置于预定路径内，就像GPS坐标与数字地图相结合可以为司机提供导航。由于此过程隐含着许多错误源，因此了解其根本原因和影响至关重要。以下各章将尝试将其分解。准确性、精度和真实性精度和准确性常常是混合的，但是是考虑误差的两种不同方法。准确度是指测量与基础事实的接近程度。大兴区光学测量公司联系方式天津光学测量仪器设备价格，可以咨询位姿科技（上海）有限公司；

PST光学定位(光学追踪)使用实际物体进行3D交互和3D测量（即追踪目标物），无需连线。追踪目标是可以被PST光学定位仪(光学追踪/光学追踪)识别并确定3D位置和方向的物理对象。正如使用鼠标对指针进行2D定位一样，目标物可用于对物体进行6自由度3D定位。以毫米精度对目标物的3D位置和方向（姿态）进行光学定位，从而确保无线操作。光学追踪目标物示例该系统基于红外（IR）照明，可以减少来自环境的可见光源的干扰。通过使用用反光标记点，可以将任何物体变为追踪目标。也可以将IRLED用作标记点，通常称为“活动标记点”。PST使用这些标记点来识别目标并重建其姿态。基本上，任何物理对象都可以用作追踪目标，例如笔、立方体甚至玩具车。也可以使用其他光学定位系统经常使用的类似天线的目标物。1.被动反光标记点反光标记点用于将对象转换为追踪目标。PST使用这些标记点来识别对象位置并确定其姿势。为了使PST能够确定目标的位姿，必须使用至少四个标记点。标记点的大小确定比较好追踪距离：对于，建议使用小直径为7毫米的圆形或球型标记点。对于设定追踪目标，PST可以使用平面反光标记点和球形标记点。反光标记点。支持平面和球形标记点。

光学载荷工作的环境温度、气压快速地大范围变化，对光学成像构成严重影响；大气对光的折射、散射、吸收等作用限制了大气层内的成像和测量距离。这些问题的解决需要从体制机制的层面上在精密光学、精密机械、精确控制等角度进行交叉研究和创新设计，结合计算机图像处理技术比较大程度地挖掘、提升航空光电成像性能。“航空光学成像与测量技术”专题面向解决限制航空光电载荷性能的各项因素，从系统光学设计、机械设计、运动控制、环境适应性和图像信息增强与智能处理等角度，提出了若干创新思想和创新成果，对光学成像载荷相关研究具有一定的引导和启示作用。航空光电载荷的光学设计是实现高性能成像的基础。小型化、高传函、低畸变的光学设计始终是一项重要课题。论文[1]针对广域辨率成像需求，采用伽利略型共心多尺度成像结构将球透镜与次级相机阵列进行级联，理论视场可接近180°；通过设计相机阵列的排列方式进一步实现轻量化。调制传递函数曲线在270lp/mm处达到，全视场弥散斑半径均方根值比较大为μm，场曲在，畸变小于±。论文[2]针对复杂环境下远距离暗弱点目标探测的需求设计了中波/长波红外双波段双视场系统，采用高阶非球面减少镜片数量，提高透过率。海南光学测量系统，可以咨询位姿科技（上海）有限公司；

光学平台广泛应用于光学、电子、精密机械制造、冶金、航天、航空、航海、精密化工和无损检测等领域，以及其他机械行业的精密试验仪器、设备振动隔离的关键装置中，其动态力学特性的好坏直接影响试验结果的准确性和可靠性。仪器设备的微振动直接影响精密仪器设备的测量精度。随着精密隔振要求的提升，需要不断提高光学平台的振动隔离技术。精密隔振系统设计需要考虑的环境微振动干扰是复杂的，包括：大型建筑物本身的摆动、地面或楼层间传来的振动、电动仪器和设备的振动、各类机械振动、声音引起的振动、外界街道交通引起的振动，甚至包括人员走动所引起的振动等。精密的光学实验依赖于可靠的定位稳定性，工作区域内及附近的振动会造成光学部件间的相对运动，从而产生不可接受的偏移，这些偏移会导致：采集的图像模糊、光斑偏移造成无法采集数据或数据采集不准等现象，所以光学平台的选择对于提升实验精度，起着至关重要的作用。从结构上来看，光学平台主要分为台面和支架两部分，所以光学平台的隔振性能取决于台面本身和支架的隔振性能，总体上说，光学平台的隔振，通过三个方面来实现。通常来说，气浮式隔振支架性能优于阻尼式隔振支架。光学测量系统，可以咨询位姿科技（上海）有限公司；顺义区的光学测量品牌有哪些

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NDI）和两个EM追踪器的腹腔镜的追踪准确性，该光学追踪器追踪安装在轴上的回射标记，而EM追踪器将传感器嵌入近端。然后，我们使用触控笔测试追踪器的位置测量精度和距离测量精度。，我们评估了由EM追踪的腹腔镜和EM追踪的LUS探头组成的图像引导系统的准确性。结果在使用标准评估板的实验中，两个光学追踪器（Atracsys&NDI）在位置和方向测量中的抖动比EM追踪器小。此外，光学追踪器在测试体积内显示出更好的方向测量一致性。但是，它们的相对位置测量精度会随着距离的增加而显着降低，而EM追踪器的性能却是稳定的。在50mm的距离处，两个光学追踪器（Atracsys&NDI）的RMS误差分别为，而EM追踪器的RMS误差为。在250mm距离处，两个光学追踪器（Atracsys&NDI）的RMS误差分别变为，而EM追踪器的RMS误差为。在使用触控笔的实验中，两个光学追踪器（Atracsys&NDI）在定位触控笔笔尖时的RMS误差为，EM追踪器为。我们的电磁追踪腹腔镜和LUS系统组合的原型使用代表性的校准方法，显示腹腔镜的RMS点定位误差为，LUS探头的RMS点定位误差为，前者的较大误差主要是由于三角测量误差造成的使用窄基线立体腹腔镜时。顺义区的光学测量品牌有哪些

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