基于三维标识物的虚实配准方法研究

摘要

为提高医疗辅助手术中增强现实系统的虚实配准效率,设计了一种基于海明编码的正六面体三维标识物,对标识物进行检测和识别。针对三维标识物的特点,采用POSIT(Pose from Orthography and Scaling with Iterations)算法求得摄像机的位姿,并对标识物的尺度进行实验研究,从而得到优化尺度;利用获得的转移矩阵将CT(Computed Tomography)重建并渲染后的虚拟颅骨模型实时显示在真实场景中,最后调整标识物将虚拟模型与真实颅骨模型虚实配准显示。经多组实验验证,设计的三维标识物可在多数情况下识别一个以上标志面,优化后的标识物识别效果良好,可成功地应用在虚实配准实验中,从而证明了这种标识的有效性。