如何選擇用于手術(shù)導(dǎo)航的光學(xué)追蹤與電磁追蹤儀器？如何選擇用于手術(shù)導(dǎo)航的光學(xué)追蹤與電磁追蹤儀器？來源：舜若科技[SunyaTech]光學(xué)追蹤儀器和電磁追蹤儀器是手術(shù)導(dǎo)航中常用到的兩類三維定位導(dǎo)航設(shè)備，是手術(shù)導(dǎo)航和手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部分，在手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中起到了眼睛的作用。事實(shí)上，光學(xué)追蹤儀器和電磁追蹤儀器各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景，不能一概而論。所以，具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型，是科研人員經(jīng)常面對(duì)的問題，終需要根據(jù)自身應(yīng)用場景作為依據(jù)加以選擇。下文是發(fā)布在美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)出版的《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》上的一篇論文，文章基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)計(jì)算，很好的回答了上述問題，供從業(yè)者參考。由于篇幅較長，這里翻譯文章摘要，并附全文鏈接如下，還望大家包涵。論文題目《影像引導(dǎo)式腹腔鏡手術(shù)中的電磁追蹤：與光學(xué)追蹤的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統(tǒng)的可行性研究》目的在圖像引導(dǎo)腹腔鏡檢查中，通常采用光學(xué)追蹤，但是在文獻(xiàn)中已經(jīng)提出了電磁（EM）系統(tǒng)。在本文中，我們對(duì)用于圖像引導(dǎo)腹腔鏡手術(shù)的EM和光學(xué)追蹤系統(tǒng)進(jìn)行了比較，并提出了結(jié)合EM追蹤腹腔鏡和腹腔鏡超聲（LUS）圖像引導(dǎo)系統(tǒng)的可行性研究。浙江光學(xué)追蹤定位，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；普陀區(qū)光學(xué)追蹤聯(lián)系電話
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本公開的目的是提供一種可靠、準(zhǔn)確性高的光學(xué)定位系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開提供一種所述光學(xué)定位系統(tǒng)，包括：逆向反射標(biāo)記物，用于附著在用戶操作的工具上；半透射鏡；點(diǎn)光源；感測裝置，所述點(diǎn)光源發(fā)出的光經(jīng)過所述半透射鏡后照射到所述逆向反射標(biāo)記物，由所述逆向反射標(biāo)記物反射的光經(jīng)過所述半透射鏡后照射到所述感測裝置；計(jì)算裝置，與所述感測裝置連接，用于根據(jù)所述感測裝置感測的光線計(jì)算所述逆向反射標(biāo)記物相對(duì)于所述感測裝置的位置?？蛇x地，所述逆向反射標(biāo)記物包括粘合在一起、且球心重合的兩個(gè)半徑不同的半球透鏡，在半徑較大的半球透鏡表面設(shè)置有反射層，以使光從半徑較小的半球透鏡折射進(jìn)入所述逆向反射標(biāo)記物，并經(jīng)過所述反射層的反射后從所述半徑較小的半球透鏡射出所述逆向反射標(biāo)記物?？蛇x地，所述點(diǎn)光源為單個(gè)led燈。可選地，所述感測裝置和所述點(diǎn)光源分別設(shè)置于所述半透射鏡的兩側(cè)?？蛇x地，所述半透射鏡所在平面與所述感測裝置的受光面成45°角度?？蛇x地，所述感測裝置和所述逆向反射標(biāo)記物分別設(shè)置于所述半透射鏡的兩側(cè)。可選地，所述感測裝置和所述逆向反射標(biāo)記物設(shè)置于所述半透射鏡的同側(cè)?？蛇x地。海南的光學(xué)追蹤醫(yī)學(xué)儀器價(jià)格安徽光學(xué)追蹤系統(tǒng)生產(chǎn)公司，位姿科技（上海）有限公司；
這里的控制點(diǎn)是指能夠確定一個(gè)逆向反射標(biāo)記物2三維空間坐標(biāo)(世界坐標(biāo)系中)位置，同時(shí)也能夠確定該逆向反射標(biāo)記物2相對(duì)于感測裝置5的坐標(biāo)位置。三維空間坐標(biāo)位置指工具上逆向反射標(biāo)記物2的三維坐標(biāo)，相對(duì)于感測裝置5的坐標(biāo)位置為逆向反射標(biāo)記物2在感測裝置5中生成的圖像上的高斯光心位置。p3p問題可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)四面體形狀的確定問題。已知條件為知道三個(gè)以上逆向反射標(biāo)記物2在世界坐標(biāo)系中的位置，以及在感測裝置5的相機(jī)投影坐標(biāo)，求棱長邊的問題。通過余弦定理，再利用點(diǎn)云配準(zhǔn)方法就可以得到感測裝置5的坐標(biāo)系相對(duì)于世界坐標(biāo)系的平移以及旋轉(zhuǎn)。確定了逆向反射標(biāo)記物2的位置，可以基于逆向反射標(biāo)記物2與**工具前列上的物體(例如，手術(shù)刀等)的位置之間的已知關(guān)系，來確定**工具前列的位置。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開的推薦實(shí)施方式，但是，本公開并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本公開的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本公開的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)。
為解決單、雙光學(xué)浮標(biāo)無法獲得目標(biāo)全要素信息的問題,文中基于聲學(xué)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素解算技術(shù),提出了一種多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位算法,建立了包含浮標(biāo)定位誤差、觀測時(shí)間誤差和光學(xué)觀測模糊誤差的光學(xué)浮標(biāo)觀測數(shù)學(xué)模型,利用蒙特卡洛仿真方法給出了考慮上述誤差并針對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)不同數(shù)量光學(xué)浮標(biāo)的定位精度指標(biāo),同時(shí)分析了各因素對(duì)多浮標(biāo)聯(lián)合定位的影響。文中研究為光學(xué)浮標(biāo)的工程應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐。引言光學(xué)浮標(biāo)是一種慣性導(dǎo)航、信號(hào)采集與處理、電機(jī)控制、微電子技術(shù)與數(shù)字圖像識(shí)別處理等諸多技術(shù),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別和監(jiān)測的復(fù)雜設(shè)備。近年來,隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展,光學(xué)浮標(biāo)技術(shù)取得了巨大進(jìn)展并且越來越地應(yīng)用在領(lǐng)域,可以為無人水下航行器對(duì)視界范圍內(nèi)的敵水面艦艇攻擊提供有效的目標(biāo)指示[1]。由于體積限制等因素,單個(gè)光學(xué)浮標(biāo)瞬時(shí)定位能力較弱,需要依靠定位算法利用信息的時(shí)間累計(jì)獲得滿足使用要求的空間定位精度。定位算法有參數(shù)估計(jì)和狀態(tài)估計(jì)兩類,參數(shù)估計(jì)類算法包括線性小二乘、非線性小二乘、極大似然估計(jì)以及輔助變量小二乘等算法;狀態(tài)估計(jì)類算法包括線性卡爾曼濾波、非線性卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波、容積卡爾曼濾波和粒子濾波等算法。狀態(tài)估計(jì)類算法均屬于廣義貝葉斯算法。安徽光學(xué)追蹤定位，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；
本公開涉及光學(xué)定位領(lǐng)域，具體地，涉及一種光學(xué)定位系統(tǒng)。背景技術(shù)：光學(xué)定位系統(tǒng)是根據(jù)光學(xué)特性獲得一個(gè)或多個(gè)光學(xué)標(biāo)記物坐標(biāo)的系統(tǒng)。通常一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記物附著在一個(gè)待確定位置的物體(**工具)上。標(biāo)記物可以是有源標(biāo)記物(也稱主動(dòng)標(biāo)記物，例如，發(fā)光二極管)、無源標(biāo)記物(也稱被動(dòng)標(biāo)記物，例如，反射球，反射片)，或主動(dòng)標(biāo)記物和被動(dòng)標(biāo)記物的組合。無源標(biāo)記物的一個(gè)例子是玻璃微珠技術(shù)的圓片或圓球。這種無源標(biāo)記是通過在基層嵌入微小玻璃珠(其數(shù)量以數(shù)十萬計(jì))后獲得反光布，并且將基層包覆到物體(例如，球體、圓片)的表面。光學(xué)定位系統(tǒng)中常規(guī)的照明裝置是傳感裝置周圍的燈環(huán)。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)定位系統(tǒng)的照明裝置的示意圖。如圖1所示，燈環(huán)1可由多個(gè)led燈排列組成。由于各個(gè)led燈的亮度可能存在較大的個(gè)體差異，因此，燈環(huán)1很難成為理想的高斯光源，進(jìn)而感測器得到的是一個(gè)不完全對(duì)稱的環(huán)，很難直接提取環(huán)的中心，當(dāng)距離標(biāo)記物較近時(shí)影響更為明顯。有源標(biāo)記物在理論上應(yīng)該是光學(xué)高斯圓點(diǎn)，但是相應(yīng)的地需要配置控制電路，還需要配置電源，如果使用電池作為電源，還涉及到工作壽命的問題，在應(yīng)用上會(huì)受到很多的限制。新疆光學(xué)追蹤系統(tǒng)生產(chǎn)公司，位姿科技（上海）有限公司；江西的光學(xué)追蹤聯(lián)系方式
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光學(xué)導(dǎo)航敏感器是光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，針對(duì)不同的任務(wù)的需要，各航天大國和航天組織發(fā)展了一系列的新型的光學(xué)導(dǎo)航敏感器。 [2] 導(dǎo)航相機(jī)導(dǎo)航相機(jī)是許多深空探測器用來導(dǎo)航的光學(xué)敏感器，也是收集科學(xué)數(shù)據(jù)的圖像設(shè)備。在“水手”(Mariner)和火星探測“海盜”(Viking)任務(wù)上***驗(yàn)證了深空探測光學(xué)導(dǎo)航，“旅行者”（ Voyage***次利用光學(xué)導(dǎo)航來完成主要導(dǎo)航任務(wù)。在“伽利略”（Galileo）號(hào)探測器接近和飛越Ida和Gaspra小行星任務(wù)上成功地應(yīng)用了光學(xué)導(dǎo)航。NEAR探測器上安裝的多光譜成像儀的MSI（ Muti-Spectral Imager）由一個(gè)幀頻為1Hz的對(duì)可見光和接近紅外波段敏感的CCD相機(jī)和一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元組成。MSI的主要科學(xué)用途是測量433號(hào)小行星Eros的體積和測繪其表面形態(tài)，同時(shí)它也是探測器被小天體引力場捕獲前的關(guān)鍵導(dǎo)航測量設(shè)備。普陀區(qū)光學(xué)追蹤聯(lián)系電話