JP2016507340A - トラッキングシステム及びこれを用いたトラッキング方法 - Google Patents
トラッキングシステム及びこれを用いたトラッキング方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016507340A JP2016507340A JP2015559174A JP2015559174A JP2016507340A JP 2016507340 A JP2016507340 A JP 2016507340A JP 2015559174 A JP2015559174 A JP 2015559174A JP 2015559174 A JP2015559174 A JP 2015559174A JP 2016507340 A JP2016507340 A JP 2016507340A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- marker
- light
- markers
- pair
- lens unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims abstract description 143
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002432 robotic surgery Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002357 laparoscopic surgery Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2055—Optical tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
- A61B2090/3983—Reference marker arrangements for use with image guided surgery
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Robotics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Claims (10)
- 目的物に取り付けられて光を反射させる少なくとも3つのマーカーと、
前記マーカーに向かって互いに異なる位置で光を放出する一対の光源と、
前記一対の光源から放出されて前記マーカーによって反射された光を通過させるレンズ部と、
前記レンズ部を通過した光を受光してマーカー当たり一対のマーカー画像を結像させる結像ユニットと、
前記結像ユニットにマーカー当たり結像された一対のマーカー画像を用いて前記マーカーの3次元座標を算出した後、前記マーカーの3次元座標と既に格納された互いに隣り合うマーカー間の幾何学的情報を比較して目的物の空間位置情報及び方向情報を算出するプロセッサと、
を含むトラッキングシステム。 - 前記レンズ部と結像ユニットとの間に配置されて、前記一対の光源のうちいずれか1つの光源から放出された光の一部を前記レンズ部を通じて前記マーカーの柱芯方向に放出させるように反射させ、前記マーカーの柱芯方向に放出されて前記マーカーにより再反射されて前記レンズ部を通じて流入される光の一部を前記結像ユニットに通過させるビームスプリッタをさらに含む、請求項1に記載のトラッキングシステム。
- 前記ビームスプリッタ側に光を放出する光源と前記ビームスプリッタとの間に配置されて前記光源から放出された光を拡散させるディフューザをさらに含む、請求項2に記載のトラッキングシステム。
- 前記結像ユニットは、前記マーカーから反射されて前記レンズ部とビームスプリッタを順次通過した光を受光してマーカー当たり一対の画像を結像させるカメラであることを特徴とする、請求項1に記載のトラッキングシステム。
- 前記マーカー間の幾何学的情報は、前記互いに隣り合うマーカーを連結する直線の長さ情報と、前記互いに隣り合う一対の直線がなす角度情報であることを特徴とする、請求項1に記載のトラッキングシステム。
- 互いに異なる位置に配置された一対の光源から少なくとも3つのマーカーに向かって光を放出するステップと、
前記一対の光源から放出される光が前記マーカーによってレンズ部側に反射するステップと、
前記マーカーによって反射された光が前記レンズ部を通過して結像ユニットにマーカー当たり一対のマーカー画像を結像させるステップと、
前記結像ユニットにマーカー当たり一対ずつ結像されたマーカー画像を用いてプロセッサを通じて前記それぞれのマーカーの3次元座標を算出するステップと、
前記それぞれのマーカーの3次元座標と前記プロセッサに既に格納された互いに隣り合うマーカー間の幾何学的情報を比較して目的物の空間位置及び方向を算出するステップと、
を含むトラッキング方法。 - 前記一対の光源のうちいずれか1つの光源は、前記レンズ部と結像ユニットとの間に配置されたビームスプリッタの方向に光を放出した後、前記ビームスプリッタによって光の一部を反射させて前記レンズ部を通じて前記マーカーの柱芯方向に放出し、残りの1つの光源は、前記マーカーに直接的に光を放出することを特徴とする、請求項6に記載のトラッキング方法。
- 前記ビームスプリッタ方向に放出される光は、前記ビームスプリッタ間に配置されたディフューザにより拡散されて前記ビームスプリッタ側に放出されることを特徴とする、請求項7に記載のトラッキング方法。
- 前記マーカー間の幾何学的情報は、前記互いに隣り合うマーカーを連結する直線の長さ情報と、前記互いに隣り合う一対の直線がなす角度情報であることを特徴とする、請求項6に記載のトラッキング方法。
- 前記マーカーの3次元座標を算出するステップは、
前記プロセッサを通じて前記結像ユニットに結像されたマーカー当たり一対のマーカー画像の結像位置情報を用いて前記それぞれのマーカーの2次元中心座標を算出するステップと、
前記それぞれのマーカーの2次元中心座標を用いて前記マーカーの3次元座標を算出するステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項6に記載のトラッキング方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130018469A KR101446173B1 (ko) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | 트랙킹 시스템 및 이를 이용한 트랙킹 방법 |
KR10-2013-0018469 | 2013-02-21 | ||
PCT/KR2014/000979 WO2014129760A1 (ko) | 2013-02-21 | 2014-02-05 | 트랙킹 시스템 및 이를 이용한 트랙킹 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016507340A true JP2016507340A (ja) | 2016-03-10 |
JP5998294B2 JP5998294B2 (ja) | 2016-09-28 |
Family
ID=51391504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015559174A Active JP5998294B2 (ja) | 2013-02-21 | 2014-02-05 | トラッキングシステム及びこれを用いたトラッキング方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160228198A1 (ja) |
EP (1) | EP2959857A4 (ja) |
JP (1) | JP5998294B2 (ja) |
KR (1) | KR101446173B1 (ja) |
CN (1) | CN105073056A (ja) |
WO (1) | WO2014129760A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018206406B3 (de) | 2018-04-25 | 2019-09-12 | Carl Zeiss Meditec Ag | Mikroskopiesystem und Verfahren zum Betrieb eines Mikroskopiesystems |
US11998279B2 (en) * | 2018-08-01 | 2024-06-04 | Brain Navi Biotechnology Co., Ltd. | Method and system of tracking patient position in operation |
DE102021104219A1 (de) * | 2021-02-23 | 2022-08-25 | Nano4Imaging Gmbh | Erkennung einer in biologisches Gewebe eingeführten Vorrichtung mit medizinischer Bildgebung |
DE102021202951A1 (de) | 2021-03-25 | 2022-09-29 | Carl Zeiss Meditec Ag | Medizinisches Gerät zur Ermittlung der räumlichen Lage eines flächig ausgebildeten Markers |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6028295A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-02-13 | アイテツク・コ−ポレ−シヨン | 反射非平坦地形をもつプリント回路板の観察装置 |
JPH11160027A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Todaka Seisakusho:Kk | 球状物体の高さ測定装置、およびその測定方法 |
JP2002081908A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 情報獲得方法、画像撮像装置及び、画像処理装置 |
JP2004202221A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-07-22 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss | 検査システムおよび検査方法 |
JP2007130398A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Toshiba Corp | 光学式位置計測装置 |
US20070183041A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-09 | Northern Digital Inc. | Retroreflective marker-tracking systems |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6061644A (en) * | 1997-12-05 | 2000-05-09 | Northern Digital Incorporated | System for determining the spatial position and orientation of a body |
US6081371A (en) * | 1998-01-06 | 2000-06-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Surgical microscope including a first image and a changing projection position of a second image |
WO2005000139A1 (en) * | 2003-04-28 | 2005-01-06 | Bracco Imaging Spa | Surgical navigation imaging system |
JP4226452B2 (ja) * | 2003-12-10 | 2009-02-18 | インフォコム株式会社 | 光学式手術用ナビゲーションシステム及び方法とそれに用いられる反射球マーカ |
US9867669B2 (en) * | 2008-12-31 | 2018-01-16 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Configuration marker design and detection for instrument tracking |
EP1872735B1 (de) * | 2006-06-23 | 2016-05-18 | Brainlab AG | Verfahren zum automatischen Identifizieren von Instrumenten bei der medizinischen Navigation |
KR20100017234A (ko) * | 2007-04-23 | 2010-02-16 | 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 | 편광 감지 센서와 연결된 편광 코드화 개구 마스크를 사용하는 단일-렌즈, 3-d 영상화 장치 |
JP5208075B2 (ja) * | 2008-10-20 | 2013-06-12 | 富士フイルム株式会社 | 光波干渉測定装置 |
CN201422889Y (zh) * | 2009-05-22 | 2010-03-17 | 许杰 | 手术导航设备 |
EP2298223A1 (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-23 | Stryker Leibinger GmbH & Co. KG | Technique for registering image data of an object |
JP2012223363A (ja) * | 2011-04-20 | 2012-11-15 | Tokyo Institute Of Technology | 手術用撮像システム及び手術用ロボット |
US20140378843A1 (en) * | 2012-01-20 | 2014-12-25 | The Trustees Of Dartmouth College | Method And Apparatus For Quantitative Hyperspectral Fluorescence And Reflectance Imaging For Surgical Guidance |
-
2013
- 2013-02-21 KR KR1020130018469A patent/KR101446173B1/ko active IP Right Grant
-
2014
- 2014-02-05 JP JP2015559174A patent/JP5998294B2/ja active Active
- 2014-02-05 US US14/376,712 patent/US20160228198A1/en not_active Abandoned
- 2014-02-05 WO PCT/KR2014/000979 patent/WO2014129760A1/ko active Application Filing
- 2014-02-05 CN CN201480008932.9A patent/CN105073056A/zh active Pending
- 2014-02-05 EP EP14753937.3A patent/EP2959857A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6028295A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-02-13 | アイテツク・コ−ポレ−シヨン | 反射非平坦地形をもつプリント回路板の観察装置 |
JPH11160027A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Todaka Seisakusho:Kk | 球状物体の高さ測定装置、およびその測定方法 |
JP2002081908A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 情報獲得方法、画像撮像装置及び、画像処理装置 |
JP2004202221A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-07-22 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss | 検査システムおよび検査方法 |
JP2007130398A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Toshiba Corp | 光学式位置計測装置 |
US20070183041A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-09 | Northern Digital Inc. | Retroreflective marker-tracking systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2959857A1 (en) | 2015-12-30 |
CN105073056A (zh) | 2015-11-18 |
KR101446173B1 (ko) | 2014-10-01 |
JP5998294B2 (ja) | 2016-09-28 |
KR20140104688A (ko) | 2014-08-29 |
WO2014129760A1 (ko) | 2014-08-28 |
EP2959857A4 (en) | 2017-01-18 |
US20160228198A1 (en) | 2016-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102288574B1 (ko) | 깊이 정보 결정을 위한 다중 이미터 조명 | |
JP5615416B2 (ja) | レーザトラッカによる寸法データの自動計測 | |
JP5998294B2 (ja) | トラッキングシステム及びこれを用いたトラッキング方法 | |
EP3108266B1 (en) | Estimation and compensation of tracking inaccuracies | |
JP4396564B2 (ja) | 物体のモニタリング方法およびこれを用いたモーショントラッカ | |
US20220175464A1 (en) | Tracker-Based Surgical Navigation | |
CN105190235A (zh) | 以六自由度跟踪的结构光扫描仪的补偿 | |
JP6595574B2 (ja) | トラッキング方法 | |
KR101371387B1 (ko) | 트랙킹 시스템 및 이를 이용한 트랙킹 방법 | |
KR101406220B1 (ko) | 옵티컬 트랙킹 시스템 및 이를 이용한 트랙킹 방법 | |
JP2018537301A (ja) | レーザを使用したカメラシステムに対するロボットアームの自動較正 | |
US9342887B2 (en) | High accuracy image matching apparatus and high accuracy image matching method using a skin marker and a feature point in a body | |
JP2011504769A (ja) | 光学追跡casシステム | |
JP6147360B2 (ja) | トラッキングシステム及びこれを用いたトラッキング方法 | |
KR101487248B1 (ko) | 옵티컬 트랙킹 시스템 | |
EP3893239A1 (en) | Surgical system control based on voice commands | |
JP2020513333A (ja) | 産業用ロボットの測定システムおよび方法 | |
CN115068109A (zh) | 面向医疗手术导航的红外标靶识别方法和装置 | |
KR101777026B1 (ko) | 위성체 얼라인먼트 통합 측정 장치 및 방법 | |
KR20140139699A (ko) | 옵티컬 트랙킹 시스템 및 이를 이용한 트랙킹 방법 | |
CN108474649A (zh) | 借助干涉长度测量确定物体的空间位置的方法和设备 | |
JP2007017307A (ja) | 距離検出装置、飛翔体妨害装置 | |
WO2016017489A1 (ja) | 三次元測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150820 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160725 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160802 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160829 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5998294 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |