面向对象和手术器械光学定位的三维医疗视频编码与视点合成技术研究

基本信息
批准号:61672362
项目类别:面上项目
资助金额:64.00
负责人:张楠
学科分类:
依托单位:首都医科大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:武博,张旭,刘利民,王玮,王洪,粱志远,周振天,贾博奇
关键词:
三维医疗视频编码光学定位系统虚拟视点合成手术器械面向对象
结项摘要

The remote surgery guidance and teaching are the effective and important means for the solution of the uneven distribution of medical resources and the improvement of the medical service ability of medical staff in the undeveloped areas. As the development of the techniques of tri-play network, three dimensional and the future medical robot, it is possible to carry out a full range of medical guidance and instruction at any time and place for the medical staff. Considering the problems of short shooting distance, limited operative field and occlusion of surgical instruments, which cause the true depth information of the tissue or organ is hard to capture and the coding efficiency is low, we propose the 3D medical video coding and virtual view synthesis techniques that based on the object-oriented and optical positioning of surgical instruments. This project is going to research the edge extraction and depth generation of medical video based on the multi-scale singularity detection and stereo matching with variable windows; to research the high efficiency of 3D medical video coding with the block level adaptive boundary dependent transformation kernel coding and the DMM model with the help of real edge; to research the 3D positioning of optical surgical instruments by using the marker matching and apparatus rotation method; to research the hole filling method with optical positioning and linear auto regressive super resolution model with distance probability. Our research provides the technical supports for the remote 3D surgical video displaying and consultation, remote surgical or clinical teaching, surgical robotics development and application.

远端手术指导与示教是解决我国医疗资源分布不均、提高欠发达地区医疗人员业务水平的有效手段。随着三网融合、三维技术的发展及未来医疗机器人的研发,医疗人员在任何时间和地点进行全方位医疗指导和操作成为可能。面对医疗视频拍摄距离短、术野有限、手术器械多、出血干扰等导致的手术器械与组织器官真实位置难以捕获、压缩效率不高等问题,本项目研究面向对象和光学手术器械定位的三维医疗视频编码和视点合成技术。通过多尺度奇异性检测和可伸缩窗立体匹配,研究医疗视频中对象的边缘提取和深度生成;通过块级自适应边界依赖的变换核编码及基于真实边缘的DMM模式,研究三维医疗视频的高效编码;通过标记物匹配和旋转器械法,研究光学手术器械空间定位;通过光学定位的空洞填充和结合距离概率的线性自回归超分辨率模型的建立,研究虚拟医疗视点的合成。本项目的开展,为我国在未来远程手术指导与示教、远程医疗教学、医疗机器人的研发与应用提供了技术储备。

项目摘要

远端手术指导与示教是解决我国医疗资源分布不均、提高欠发达地区医疗人员业务水平的有效手段。随着互联网行业的不断发展,医疗人员通过电视、电脑、手机等媒介进行远端手术指导成为可能。面对医疗视频拍摄距离短、术野有限、手术器械多、出血干扰等导致的手术器械与组织器官真实位置难以捕获、手术视频编解码速度要求高等问题,本项目开展了面向对象和光学手术器械定位的三维医疗视频编码和视点合成技术研究。通过近红外光学定位和可伸缩窗立体匹配,研究了医疗视频中多种对象的边缘获取和深度生成;通过视频纹理分析和物体边界角点特征检测,研究了基于特征点检测的快速编码单元尺寸预选帧内快速编码算法;通过形状识别和运动矢量跟踪,研究了带光学标记物的多手术器械准确识别和实时追踪算法;通过手术场景左右视图不同对象的真实光学定位点和视觉注意度模型,研究了光学定位技术辅助下的手术场景全景拼接算法;通过可伸缩窗立体匹配和结合距离概率的线性自回归超分辨率模型的建立,研究了手术视频虚拟视点的合成。本项目面向医学、计算机科学与生物医学工程学交叉融合研究热点,面向国家远程医疗、手术导航和手术机器人研发需求,开展了相关研究。为手术场景的快速编码与三维呈现、为术中机体组织及器械的准确定位提供了技术储备,为我国在远程手术指导与示教、医疗机器人的研发与应用提供了新思路。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

EBPR工艺运行效果的主要影响因素及研究现状

EBPR工艺运行效果的主要影响因素及研究现状

DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2022.03.003
发表时间:2022
2

复杂系统科学研究进展

复杂系统科学研究进展

DOI:10.12202/j.0476-0301.2022178
发表时间:2022
3

基于MCPF算法的列车组合定位应用研究

基于MCPF算法的列车组合定位应用研究

DOI:
发表时间:2016
4

基于腔内级联变频的0.63μm波段多波长激光器

基于腔内级联变频的0.63μm波段多波长激光器

DOI:10.3788/CJL201946.0801003
发表时间:2019
5

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

DOI:
发表时间:2021

张楠的其他基金

批准号:30700300
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71901026
批准年份:2019
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61403329
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:92046007
批准年份:2020
资助金额:20.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51605022
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61704170
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60803069
批准年份:2008
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71102010
批准年份:2011
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51178465
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:81502525
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31301845
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31672232
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41406210
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81400756
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21904065
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11901201
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71473143
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21802020
批准年份:2018
资助金额:25.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81601014
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500926
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51608205
批准年份:2016
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51309107
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11004111
批准年份:2010
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81870831
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81772055
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:71904109
批准年份:2019
资助金额:19.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51208335
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31901560
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91646103
批准年份:2016
资助金额:43.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61675149
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11403064
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61604123
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21705153
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61272255
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81401581
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

面向三维视频编码的智能视点合成预测方法

批准号:61901083
批准年份:2019
负责人:李帅
学科分类:F0108
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

面向医疗的三维视频采集与编码技术研究

批准号:61272255
批准年份:2012
负责人:张楠
学科分类:F0210
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
3

基于对象的交互式三维视频系统压缩编码与虚拟视点绘制若干关键技术研究

批准号:61075011
批准年份:2010
负责人:祝世平
学科分类:F0604
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
4

面向FTV视点绘制的多视点视频与深度联合编码研究

批准号:60902096
批准年份:2009
负责人:邵枫
学科分类:F0116
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目