Evaluation of a calibration rig for stereo laparoscopes.
Evaluation of a calibration rig for stereo laparoscopes.
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DOI：
10.1002/mp.16310
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发表时间：
2023-05
期刊：
影响因子：
3.8
通讯作者：
Clarkson, Matthew J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dowrick, Thomas;Xiao, Guofang;Nikitichev, Daniil;Dursun, Eren;van Berkel, Neils;Allam, Moustafa;Koo, Bongjin;Ramalhinho, Joao;Thompson, Stephen;Gurusamy, Kurinchi;Blandford, Ann;Stoyanov, Danail;Davidson, Brian R.;Clarkson, Matthew J.
准确的相机和手眼校准是确保图像引导手术应用中高质量结果的关键。该过程还必须能够由非专家用户在外科手术环境中进行。本工作旨在寻找一种适合于在战区内进行跟踪立体腹腔镜校准的方法。设计了一种定制的校准装置，可以在外科环境中进行快速校准。将该钻机与徒手定标进行了比较。使用立体重投影、立体重建、跟踪立体重投影和跟踪立体重建误差度量来评价校准质量。使用校准装置减少了平均误差：与徒手校准相比，重投影(1.47 mm[SD0.13]vs.3.14 mm[SD2.11]，p值1e−8)、重建(1.37px[SD0.10]vs.10.10px[SD4.54]，p值6e−7)以及跟踪重建(1.38 mm[SD0.10]vs.12.64 mm[SD4.34]，p值1e−6)。使用ChArUco图案产生的重投影误差略低，而点网格产生的重建误差较低，并且在强烈的全局光照下更稳健。与徒手校准相比，校准设备的使用在统计上显著降低了校准误差指标，并代表了在操作区域使用的首选方法。
Accurate camera and hand‐eye calibration are essential to ensure high‐quality results in image‐guided surgery applications. The process must also be able to be undertaken by a nonexpert user in a surgical setting. This work seeks to identify a suitable method for tracked stereo laparoscope calibration within theater. A custom calibration rig, to enable rapid calibration in a surgical setting, was designed. The rig was compared against freehand calibration. Stereo reprojection, stereo reconstruction, tracked stereo reprojection, and tracked stereo reconstruction error metrics were used to evaluate calibration quality. Use of the calibration rig reduced mean errors: reprojection (1.47 mm [SD 0.13] vs. 3.14 mm [SD 2.11], p‐value 1e−8), reconstruction (1.37 px [SD 0.10] vs. 10.10 px [SD 4.54], p‐value 6e−7), and tracked reconstruction (1.38 mm [SD 0.10] vs. 12.64 mm [SD 4.34], p‐value 1e−6) compared with freehand calibration. The use of a ChArUco pattern yielded slightly lower reprojection errors, while a dot grid produced lower reconstruction errors and was more robust under strong global illumination. The use of the calibration rig results in a statistically significant decrease in calibration error metrics, versus freehand calibration, and represents the preferred approach for use in the operating theater.
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DOI：
10.1007/s11548-016-1406-3
发表时间：
2016-06
影响因子：
3
作者：
Liu X;Plishker W;Zaki G;Kang S;Kane TD;Shekhar R
通讯作者：
Shekhar R
DOI：
10.1002/rcs.2285
发表时间：
2021-06-03
影响因子：
2.5
作者：
Herregodts, Stijn;Verhaeghe, Mathijs;De Baets, Patrick
通讯作者：
De Baets, Patrick
影响因子：
2.1
作者：
Kalia, Megha;Mathur, Prateek;Salcudean, Septimiu E.
通讯作者：
Salcudean, Septimiu E.
DOI：
10.1007/s11548-022-02641-z
发表时间：
2022-05-23
影响因子：
3
作者：
Labrunie, M.;Ribeiro, M.;Bartoli, A.
通讯作者：
Bartoli, A.
DOI：
10.1002/rcs.1478
发表时间：
2013-12-01
影响因子：
2.5
作者：
Malti, Abed;Barreto, Joao Pedro
通讯作者：
Barreto, Joao Pedro