Open source video-based hand-eye calibration
Notice bibliographique
Résumé
Augmented reality is becoming prevalent in modern video-based surgical navigation systems. Augmented reality in forms of image-fusion between the virtual objects (i.e. virtual representation of the anatomy derived from pre-operative imaging modalities) and the real objects (i.e. anatomy imaged by a spatially-tracked surgical camera) facilitate the visualization and perception of the surgical scene. However, this requires spatial calibration between the external tracking system and the optical axis of the surgical camera, known as hand-eye calibration. With the standard implementation of the most common hand-eye calibration techniques being static-photo-based, the time required for data collection may inhibit the thoroughness and robustness to achieve an accurate calibration. To address these translational issues, we introduce a video-based hand-eye calibration technique with open-source implementation that is accurate and robust. Based on the point-to-line Procrustean registration, a short video of a tracked and pivot-calibrated ball-tip stylus was recorded where, in each frame of the tracked video, the 3D position of the ball-tip (point) and its projection onto the video (line) serve as a calibration data point. We further devise a data sampling mechanism designed to optimize the spatial configuration of the calibration fiducials, leading to consistently high quality hand-eye calibrations. To demonstrate the efficacy of our work, a Monte Carlo simulation was performed to obtain the mean target projection error as a function of the number of calibration data points. The results obtained, exemplified using a Logitech C920 Pro HD Webcam with an image resolution of 640 × 480, show that the mean projection error decreased as more data points were used per calibration, and the majority of mean projection errors fell below four pixels. An open-source implementation, in the form of a 3D Slicer module, is available on GitHub.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».