| 摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 目录 | 第10-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-28页 |
| ·研究背景和意义 | 第13-17页 |
| ·内窥镜的发展 | 第14-15页 |
| ·内窥镜检查中存在的问题 | 第15-16页 |
| ·课题研究意义 | 第16-17页 |
| ·内窥镜显形技术的研究现状 | 第17-23页 |
| ·基于磁技术的内窥镜显形检测技术 | 第17-20页 |
| ·超声波内窥镜显形系统技术 | 第20页 |
| ·基于多组应变片的内窥镜感知系统 | 第20-21页 |
| ·基于光纤光栅的内窥镜定位检测技术 | 第21-23页 |
| ·与内窥镜手柄部姿态检测相关的研究 | 第23-25页 |
| ·国内外医用视觉定位的相关研究简介 | 第24-25页 |
| ·论文的任务及目标 | 第25-28页 |
| 第二章 内窥镜显形系统总体设计 | 第28-46页 |
| ·总体方案设计 | 第28-30页 |
| ·柔性杆形状重建方案 | 第28-29页 |
| ·手柄部的视觉定位设计方案 | 第29-30页 |
| ·FBG传感器网络的设计方法 | 第30-42页 |
| ·光纤光栅的传感原理 | 第30-32页 |
| ·光纤光栅传感器阵列设计 | 第32-33页 |
| ·光纤光栅的封装 | 第33-35页 |
| ·系统的温度补偿方法研究 | 第35-37页 |
| ·柔性杆扭转对应变的影响分析 | 第37-38页 |
| ·光纤光栅标定实验 | 第38-42页 |
| ·内窥镜手柄部的视觉姿态检测系统设计 | 第42-46页 |
| ·标志点的设计 | 第43页 |
| ·图像的获取 | 第43页 |
| ·系统总体结构图与系统划分 | 第43-44页 |
| ·系统工作流程 | 第44-46页 |
| 第三章 内窥镜柔性杆形状重建 | 第46-61页 |
| ·引言 | 第46-47页 |
| ·细长柔性杆物理特性 | 第47-48页 |
| ·细长柔性杆数学模型的建立 | 第48-56页 |
| ·平面曲线下细长柔性杆的形状重建 | 第48-51页 |
| ·平面曲线重建的实例分析 | 第51-52页 |
| ·连续曲率函数的空间曲线问题 | 第52-54页 |
| ·离散曲率的空间曲线曲率计算问题 | 第54-56页 |
| ·在笛卡尔坐标系下的曲线上离散点的位置分析 | 第56-58页 |
| ·实例算法分析 | 第58-61页 |
| 第四章 内窥镜手柄部标志点的位置跟踪 | 第61-79页 |
| ·摄像机的系统模型 | 第61-67页 |
| ·摄像机镜头数字成像的相关坐标系 | 第61-62页 |
| ·摄像机各坐标系之间的转换关系 | 第62-63页 |
| ·摄像机标定方法 | 第63-64页 |
| ·相机标定中的角点检测方法 | 第64-67页 |
| ·图像特征区的提取方法 | 第67-70页 |
| ·特征区中心点的提取 | 第70-71页 |
| ·中心点的提取算法 | 第70-71页 |
| ·标志点检测系统实验 | 第71-79页 |
| ·系统实验分析 | 第71-77页 |
| ·空间点求解实验分析 | 第77-79页 |
| 第五章 内窥镜手柄姿态估计 | 第79-94页 |
| ·姿态估计的应用领域 | 第79-80页 |
| ·位姿估计相关研究及方法 | 第80-81页 |
| ·姿态估计中的数学模型 | 第81-83页 |
| ·奇异值分解方法 | 第81页 |
| ·四元数方法 | 第81-82页 |
| ·直接求解方法 | 第82-83页 |
| ·平移估计 | 第83页 |
| ·优化方法求解方法 | 第83-84页 |
| ·内窥镜手柄部位姿检测 | 第84-86页 |
| ·内窥镜手柄部局部坐标系的确定 | 第85-86页 |
| ·摄像机全局坐标系的确定 | 第86页 |
| ·标志点位置检测误差对姿态的影响分析 | 第86-89页 |
| ·内窥镜手柄部位姿检测实验研究 | 第89-94页 |
| ·仿真与模拟实验 | 第89-90页 |
| ·仿真实验分析 | 第90-91页 |
| ·视觉跟踪实验结果分析 | 第91-92页 |
| ·实物实验分析 | 第92-94页 |
| 第六章 内窥镜显形系统集成与综合实验 | 第94-111页 |
| ·显形系统集成 | 第94-98页 |
| ·内窥镜手柄实体重建 | 第95-97页 |
| ·系统集成方法 | 第97-98页 |
| ·影响内窥镜手柄部姿态的主要因素 | 第98-101页 |
| ·动态图像对中心点提取误差 | 第98-100页 |
| ·摄像机标定误差 | 第100-101页 |
| ·系统实验精度分析 | 第101-108页 |
| ·横滚对内窥镜柔性杆姿态的影响 | 第102-103页 |
| ·手柄部视觉定位的姿态变化 | 第103-105页 |
| ·姿态检测误差对柔性杆在全局坐标系下的位置影响分析 | 第105-108页 |
| ·内窥镜显形系统软件集成 | 第108-111页 |
| 第七章 结论与展望 | 第111-113页 |
| ·结论 | 第111-112页 |
| ·展望 | 第112-113页 |
| 参考文献 | 第113-120页 |
| 附录一: 攻读博士学位期间的科研成果 | 第120页 |
| 附录二: 攻读博士学位期间参与项目 | 第120-121页 |
| 致谢 | 第121页 |