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。甘肅光學(xué)追蹤系統(tǒng)生產(chǎn)公司，位姿科技（上海）有限公司；西城區(qū)光學(xué)追蹤廠家

 直腸超聲圖像實(shí)時(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)機(jī)器人輔助腹腔鏡直腸手術(shù)：概念研究證明目的由于位置較低，低位直腸手術(shù)往往需要采取謹(jǐn)慎的措施。手術(shù)能否成功，在很大程度上取決于外科醫(yī)生確定直腸清晰遠(yuǎn)端邊緣的能力。這對(duì)于使用機(jī)器人輔助腹腔鏡手術(shù)的外科醫(yī)師來說是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)橥ǔｋ[藏在直腸中，且機(jī)器人外科手術(shù)器械不能為組織診斷提供實(shí)時(shí)的觸覺反饋。本文介紹了機(jī)器人輔助直腸手術(shù)基于術(shù)中超聲的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)指導(dǎo)框架的開發(fā)和評(píng)估。方法框架的實(shí)現(xiàn)包括校準(zhǔn)經(jīng)直腸超聲（TRUS）和內(nèi)窺鏡攝像頭（手眼校準(zhǔn)），生成虛擬模型，通過光學(xué)定位導(dǎo)航系統(tǒng)/光學(xué)追蹤，將其記錄在內(nèi)窺鏡圖像上，并將增強(qiáng)視圖在頭戴式顯示器上顯示。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)置旨在評(píng)估該框架。結(jié)果評(píng)估過程產(chǎn)生的TRUS校準(zhǔn)平均誤差為，內(nèi)窺鏡相機(jī)手眼校準(zhǔn)的比較大誤差為，整個(gè)框架比較大RMS誤差為。在直腸影像的實(shí)驗(yàn)中，我們的框架將指導(dǎo)外科醫(yī)生準(zhǔn)確定位模擬和遠(yuǎn)端切除切緣。結(jié)論該框架是根據(jù)實(shí)際臨床情況與Atracsys的臨床合作伙伴共同開發(fā)的。實(shí)驗(yàn)方案和較高的精度展示了在手術(shù)流程中無縫集成此框架的可行性。山西光學(xué)追蹤聯(lián)系電話云南光學(xué)追蹤系統(tǒng)生產(chǎn)公司，位姿科技（上海）有限公司；

 d)分別表示了軌道誤差和姿態(tài)誤差對(duì)光學(xué)遙感影像定位精度的影響，可以用以下公式表示：不同于光學(xué)遙感影像的成像模型，SAR遙感影像通過舉例方程和多普勒方程來來進(jìn)行定位。因此，影響SAR遙感影像的定位精度的因素主要由以下幾個(gè)方面：天線相位中心位置/速度測量精度、時(shí)間延遲測量精度以及地表高程的精度。其中時(shí)間延遲測量精度受內(nèi)定標(biāo)時(shí)延、大氣時(shí)延等多方面因素的影響；地表高程誤差則是由于實(shí)際處理時(shí)采用的外部高程數(shù)據(jù)源的誤差所引入，這一誤差在使用準(zhǔn)確高程時(shí)可以得到有效消除?；诰嚯x-多普勒模型的SAR遙感影像誤差分析已有的參考文獻(xiàn)較多，本文不再贅述。根據(jù)前文的分析，在多源遙感影像多重觀測的條件下，對(duì)衛(wèi)星姿軌參數(shù)、升降軌、影像分辨率、成像視角及成像地形等信息進(jìn)行綜合考慮，針對(duì)像方補(bǔ)償參數(shù)和物方坐標(biāo)改正量進(jìn)行分別加權(quán)處理，建立起基于誤差特性分析的加權(quán)策略，如下所示：各個(gè)參量設(shè)置詳見原文。實(shí)驗(yàn)結(jié)果本文利用覆蓋河南嵩山地區(qū)的吉林一號(hào)多源光學(xué)遙感影像和三號(hào)多源SAR遙感影像進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證本文所提方法的高效性，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分布如下圖所示?，F(xiàn)有的研究表明，針對(duì)原始三號(hào)SAR遙感影像而言，在沒有精密軌道數(shù)據(jù)的條件下。

并對(duì)實(shí)際測量過程中的浮標(biāo)定位誤差、光學(xué)測量誤差、光學(xué)模糊效應(yīng)和測量時(shí)戳誤差進(jìn)行了建模和仿真分析,給出存在這些誤差條件下光學(xué)浮標(biāo)陣對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的定位精度指標(biāo)。1聯(lián)合定位數(shù)學(xué)模型按照系統(tǒng)可觀測性理論,單個(gè)光學(xué)浮標(biāo)依靠對(duì)目標(biāo)方位信息的持續(xù)觀測獲得目標(biāo)航向Cm和距離速度比(D0/Vm)信息,無法獲得目標(biāo)的全要素信息(即目標(biāo)初距D0、目標(biāo)速度Vm以及Cm)。為達(dá)到對(duì)目標(biāo)的全要素定位,至少需要2個(gè)光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合工作,利用雙浮標(biāo)分別測量目標(biāo)方位與浮標(biāo)之間的孔徑尺度特征,通過三角定位原理獲得目標(biāo)的概略位置。但在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)到雙浮標(biāo)連線附近時(shí),由于測量方位一致,定位算法無法收斂,且在目標(biāo)發(fā)現(xiàn)自身被攻擊時(shí)進(jìn)行機(jī)動(dòng)后,雙浮標(biāo)一般無法達(dá)到提供攻擊目標(biāo)指示的需求,因此需多個(gè)浮標(biāo)綜合使用以實(shí)現(xiàn)該戰(zhàn)術(shù)目的。以3光學(xué)浮標(biāo)為例說明多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位的滑窗非線性小二乘法數(shù)學(xué)原理,該原理可以擴(kuò)展為多浮標(biāo)應(yīng)用,卻不局限于3浮標(biāo),如圖1所示。圖1多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位示意圖2誤差模型方位測量誤差方位測量誤差包括兩部分,一部分由傳感器測量的隨機(jī)性引起,另一部分由光學(xué)設(shè)備提取目標(biāo)方位的模糊性引起。光學(xué)浮標(biāo)浮動(dòng)在海面上,內(nèi)部包含增穩(wěn)裝置。天津光學(xué)追蹤技術(shù)公司，可以聯(lián)系位姿科技（上海）有限公司；

機(jī)械人**們可以把精力放在機(jī)器人該做什么？手和工具應(yīng)該放在哪？而不是該怎樣實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)于具有很多運(yùn)動(dòng)部件的復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，機(jī)械手實(shí)現(xiàn)一種動(dòng)作，機(jī)械臂可以有不同運(yùn)動(dòng)的方法。比如說，人的手臂，手的位置和方向一定時(shí)，肘部可以有不同的運(yùn)動(dòng)。Actin就是利用這種運(yùn)動(dòng)學(xué)的冗長性自動(dòng)生成智能控制，包括避開碰撞，關(guān)節(jié)角度的限值。能量小運(yùn)動(dòng)和抵抗環(huán)境外力能力比較好化。通過可設(shè)置的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，Actin可以應(yīng)用于多種機(jī)器人。它可以既可以應(yīng)用于固定式的工業(yè)機(jī)器人，比如說，工廠自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)器人。也可以應(yīng)用于移動(dòng)式的機(jī)器人，如：家庭和娛樂用機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人。Actin適用于很多種型式關(guān)節(jié)和手部，它可以仿真和控制無限個(gè)自由度和分支聯(lián)接的結(jié)構(gòu)。Actin的能力包括:·動(dòng)態(tài)模擬任何臺(tái)數(shù)的機(jī)器人·蒙地卡羅（MonteCarlo)仿真分析·模擬柔性關(guān)節(jié)·視覺演示機(jī)器人·控制系統(tǒng)的表達(dá)用可擴(kuò)展標(biāo)記語言。湖南光學(xué)追蹤定位，可以咨詢位姿科技（上海）有限公司；上海光學(xué)追蹤公司聯(lián)系方式

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 在對(duì)流層至臨近空間的廣闊空域內(nèi)對(duì)陸、海、空、天目標(biāo)進(jìn)行探測、成像、識(shí)別與測量等。與航天光學(xué)遙感相比，航空成像與測量在時(shí)效性、靈活性、分辨率以及成本方面具有突出優(yōu)勢。在云層遮擋導(dǎo)致航天遙感無法拍攝到地面圖像的條件下，航空器可以在云層以下飛行成像，彌補(bǔ)航天遙感的不足。與航空微波成像相比，光學(xué)成像與測量利用被動(dòng)接收的光輻射，隱蔽性更好，并且能夠獲取實(shí)時(shí)、直觀的彩色圖像，可判讀性更佳。航空成像與測量技術(shù)無論從搭載平臺(tái)的角度還是體制機(jī)制的角度，都是不可或缺的遙感手段。實(shí)現(xiàn)航空成像與測量的光學(xué)載荷受航空飛行環(huán)境的影響很大。航空器有限的運(yùn)載能力對(duì)光學(xué)載荷的體積、重量、功耗提出了嚴(yán)格的約束，而對(duì)成像距離、測量精度、溫度適應(yīng)能力等性能又提出的嚴(yán)苛的要求。解決航空飛行環(huán)境的強(qiáng)約束條件與高性能指標(biāo)的矛盾成為航空光電成像與測量技術(shù)的問題。在大氣中飛行時(shí)，光學(xué)載荷受到載機(jī)姿態(tài)晃動(dòng)、嚴(yán)重的震動(dòng)以及氣動(dòng)力（矩）的影響，視軸很難穩(wěn)定指向和成像目標(biāo)，降低觀測質(zhì)量；由于載機(jī)前向飛行或處于擴(kuò)大收容范圍的目的采用主動(dòng)掃描成像的工作方式會(huì)在成像過程中帶來像移的影響導(dǎo)致圖像模糊；航空器從地面升至高空的過程中。西城區(qū)光學(xué)追蹤廠家