更新时间: 2025-06-25 14:40:38
肝脏微创手术,可以减少创伤,缩短恢复时间,但同时也带来了一系列问题。在微创手术过程中,医生通过腹腔镜获得的图像,视野有限,缺乏深度信息,与术前规划存在分离。为解决这些问题,本文将增强现实技术应用在导航系统中,研究面向腹腔微创手术的增强现实三维影像导航技术。该方法突破了腹腔镜视野限制,建立了术前术中图像的可视化联系,并对手术路径进行规划和AR显示。首先,研究了CT图像中半自动分割肝脏图像的方法。对区域生长法的弊端进行了分析,结合肝脏图像实际情况,改进了区域生长法判断函数,并确立了结合改进的区域生长法、Snake算法、形状描述符的肝脏分割方法,并与手工分割图像进行了对比;分析了面绘制与体绘制两种三维重建方法的优缺点,采用了体绘制中的光线投影法对分割出的各组织图像进行三维重建,并分析重建的精度。其次,为实现3D-3D的术前术中图像配准,对肝脏腹腔镜图像进行了三维重建。重建采取双目视觉特征配准的方法,首先对腹腔镜图像进行了预处理,设计了结合平滑处理和拉普拉斯变换的滤波方法,增强了图像的细节;对于手术器械对肝脏图像的遮挡,改进了传统的帧间差分法,实现了遮挡图像的去除;应用了Grabcut算法,识别腹腔镜图像中的肝脏区域;采用了Surf算法及FLANN匹配器进行了特征的识别与配准,对匹配的特征对进行了基于Lowe’s算法和欧氏距离的两步筛选;基于对极几何对特征点的三维坐标进行了计算,重建出了肝脏的表面点云。随后,研究了术前术中图像的多模态配准方法,采用了3D-3D的配准方式。首先基于棋盘格对相机参数进行了标定;对ICP点云配准的弊端进行了分析,确定了结合轮廓配准和点云律属集合配准的两步配准方式,完成了影像导航系统的三维注册;采用基于标识的增强现实显示方法,对转换矩阵进行计算、分解,成功实现了肝脏模型的AR显示。最后,研究了术前手术路径的规划方法,根据手术路径规划要求,确定了人工势场法的路径规划方式。对传统的人工势场法规划效果进行了分析,针对其弊端改进了引斥力场函数,将传统势场的静态建立方法改进为动态建立。对改进前后的算法效果进行了对照分析,讨论了改进后的优缺点
...计算机图形与仿真技术的不断发展为人类带来了众多的沉浸式技术,人类的活动时空从自然平台发展到数字化平台,面临着感觉方式和实践方式的转型。这也深刻影响到社会生产方式的变革,涉及了人们生活方式、行为方式、感知方式和思维方式的转轨。虚拟现实(VR)、增强现实(AR)与混合现实(MR)等技术,通过不同程度的数字信息与现实环境的融合,为用户带来了全新的体验模式。与当下的VR、AR、MR相比,扩展现实(XR)更强调于虚拟世界与现实世界的弥合,以及缩小人们、信息和体验之间的距离壁垒。XR技术具有情境感知、感觉代入、自然交互和编辑现实等特征,其在教育领域的应用具有人本性、智能性、交互性、生态性和生成性等教育应用特性。具体表现为:(1)可为学习者提供智能教育产品设计;(2)更有利于游戏化学习的实施;(3)可创设智慧的学习环境;(4)可优化创客教育、设计教育、特殊教育等的实施。XR技术的教育应用体现出的教育与新技术融合的走向,主要表现在:体验为王、智能为基、边缘计算、跨空间的无缝融合、多模态交互和支持全纳教育等方面。XR技术成为了计算机图形与仿真技术、人工智能及物联网技术在教育领域综合应用的重要技术形式,其具有的智慧感知、自然交互属性,可更好地服务和支持未来教育,致力于面向未来的创新人才培养。
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文学向历史与现实的致敬——读《一条大河波浪宽:1949-2019中国治淮全纪实》解正勋 安徽教育出版社摘要：《一条大河波浪宽:1949-2019中国治淮全纪实》(安徽教育出版社2019年3月出版,以下简称《一条大河波浪宽》)是一部以新中国治淮历程为主题的长篇报告文学作品。作者从实地采访获取的海量史实出发,以饱含深情、充满诗意又不失理性的文笔,真实而生动地记录了新中国成立后几代治淮人在和政府的领导下所取得的辉煌业绩,歌颂了中华儿女不屈不挠的改革意志和奋斗精神。注：因版权方要求，不能公开全文，如需全文，请咨询杂志社期刊咨询免费咨询
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