雙目視覺系統(tǒng)MicronTracker的優(yōu)勢有哪些？

隨著手術(shù)機器人的蓬勃發(fā)展，機器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)也在不斷創(chuàng)新。在這方面，加拿大一直處于行業(yè)領(lǐng)先地位。MicronTracker作為新一代創(chuàng)新的雙目視覺系統(tǒng)，具有不少技術(shù)亮點。它利用可見光和計算機視覺來檢測完全被動標記的目標，并通過處理標準的視頻圖像來追蹤它們。

MicronTracker光學(xué)追蹤器/定位儀可用于各種臨床指導(dǎo)程序，包括手動或使用機器人操作的圖像引導(dǎo)手術(shù)、消融和活檢術(shù)。MicronTracker光學(xué)定位儀還支持增強現(xiàn)實，這為處理臨床程序提供了一種直觀的方法。

產(chǎn)品優(yōu)勢

l穩(wěn)定的高精度

MicronTracker光學(xué)定位儀具有一流的校準精度0.2毫米RMSE(均方根誤差)。其先進的漂移補償算法，使其在廣泛的環(huán)境條件下保持準確性。在環(huán)境（極少數(shù)）可能導(dǎo)致精度下降時，其內(nèi)部檢查功能將提供警報。

l優(yōu)越的可靠性

一般的姿態(tài)跟蹤器使用明亮的紅外標記點來標記目標位置。這些產(chǎn)品的系統(tǒng)通過計算由點產(chǎn)生的圖心的強度來確定目標中心。污跡或部分遮擋會影響質(zhì)心的位置，導(dǎo)致顯著的測量誤差。系統(tǒng)無法檢測到此條件，也無法通知用戶。

而MicronTracker 系統(tǒng)首先計算4個高對比度區(qū)域的交點處的目標位置，稱為Xpoint。這四個黑白邊界線中的每一條都獨立地用于確定目標的位置。所以被污跡或其他物體遮擋的Xpoint區(qū)域會被自動忽略，對精度不會產(chǎn)生影響。

市場上其他的位置跟蹤器造價昂貴，且隨著時間的推移，當(dāng)客戶發(fā)現(xiàn)精度達不到規(guī)格要求時，須將設(shè)備送回工廠修理或重新校準。MicronTracker的R-Fine工具包(定制化精度工具和軟件)允許用戶驗證并立即恢復(fù)設(shè)備的精度。該功能免費提供給每個用戶。

R-Fine軟件包含一個典型的物理變化模型，該模型儲存在相機的機械結(jié)構(gòu)中。在校準過程中，對模型進行調(diào)整，使其與采集到的數(shù)據(jù)精準匹配。然后利用調(diào)整后的模型對攝像機的標定進行細化。由于R-Fine校準過程只需幾分鐘，因此可以在必要時經(jīng)常驗證性能的準確性。

l視覺校準驗證

標記點與任何對象的位置(例如工具末端)之間的空間關(guān)系都能直觀地呈現(xiàn)給用戶，以支持動態(tài)的可視化比較。例如，在校準了工具標記點與工具末端的位置和姿態(tài)之間的關(guān)系之后，可以將工具末端位姿的測量覆蓋在其預(yù)期的圖像位置上，使用戶能夠很容易地檢測到錯誤和誤差。

l高動態(tài)范圍模式

高動態(tài)范圍(HDR)模式是一種允許在光照范圍大的情況下進行實體檢測的技術(shù)。這一特性使MicronTracker跟蹤器能夠在手術(shù)室中各種亮度水平下可靠地工作。例如，H3-60型號覆蓋5- 400000勒克斯的范圍。

l易于定位和使用

MicronTracker是目前同類相機中最小最輕的一款。它的尺寸為164 x 43 x 54毫米，重量只有342克。它能很好地適應(yīng)空間有限的雜亂環(huán)境。無需大型支撐臂或三腳架，甚至可以直接安裝在病人的支架/桌上，省去了單獨的參考標記。在操作或?qū)嶒炛?，它不太可能被意外撞到。微跟蹤器易于移動、存儲和運輸。

相機的初始定位，某種程度上消除了反復(fù)重新定位的需要。MicronTracker的FOM在攝像頭前20厘米處啟動，攝像機可以直接放置在被測物體的正前方。而且，MicronTracker提供了可見光視頻圖像，向用戶精確地顯示相機看到的東西和可見邊界在哪里。如果丟失了對儀器的跟蹤，則無需猜測:只需快速查看圖像即可。

l適應(yīng)性強的目標物

MicronTracker目標物是簡單、高對比度的可見圖案，可以打印在一次性標簽和可重復(fù)使用的塑料上，或直接畫在儀器上。它們很輕，很平，可以直接附著在皮膚上，消除了病人身上笨重的附著物。ClaroNav提供的Duramark目標物是可消毒的。

l工具數(shù)量不受限

MicronTracker跟蹤器可以區(qū)分只有細微差別的標記點。MicronTracker的無限標記模板數(shù)據(jù)庫允許它區(qū)分數(shù)百種不同的儀器。更重要的是，數(shù)據(jù)庫可能在運行時更新，允許添加新的標記模板，只需將它們呈現(xiàn)給攝像機并為它們分配一個名稱。高效的算法和應(yīng)用程序的快速內(nèi)存接口允許MicronTracker以全幀速率同時跟蹤幾十個標記。

l標志識別的可靠性

MicronTracker跟蹤器使用的Xpoint標記識別方法減少了識別錯誤，對臨床環(huán)境中常見的亮反射點不敏感。

圖像中的亮點除了中心的位置外，不包含任何幾何信息。相反，Xpoints同時具有位置和方向。這種額外的識別特性大大減少了所看到的左目標和右圖像的錯誤不匹配。它還減少了標記錯誤識別，即通過將觀察到的目標物的特征與模板匹配來進行識別。在操作環(huán)境中，誤導(dǎo)人的亮反射點比Xpoints更常見，因此使用Xpoints大大降低了錯誤識別的風(fēng)險。

l流暢的姿態(tài)數(shù)據(jù)

獨特的抖動過濾器為增強導(dǎo)航體驗提供了異常流暢的姿態(tài)數(shù)據(jù)。

l靈活的追蹤FOM

FOM的大小可以通過使用更大的標記或增加便宜的相機很容易地增加。多攝像頭配置也有助于消除視覺干擾，因為即使目標隱藏在一個或多個攝像頭之外，跟蹤仍在繼續(xù)。標記物可以包含任意數(shù)量的面。設(shè)計一個具有多個面、不同方向的標記物，可以增加檢測角度。

l易于集成

Microtracker提供了與 Windows 和 Linux 兼容的靈活的 API，提供了 500 多個文檔良好的函數(shù)，可以在本機 C 語言和 c++、VB 中使用。Net 和 c#。這將跟蹤操作置于應(yīng)用程序程 序員的完全控制之下。可以直接訪問底層數(shù)據(jù)，如圖像和其中標識的對象，并且可以調(diào)整跟蹤操作的各種屬性。多數(shù)用戶都發(fā)現(xiàn)我們的演示應(yīng)用程序(源代碼中有)是啟動他們自己的應(yīng)用程序的一個很好的起點。