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《口袋妖怪GO》为何令人痴迷
《口袋妖怪GO》,手游或电游史上的方向性变革基于宠物小精灵游戏而开发的《口袋妖怪GO》游戏,使用“增强现实”(AR)技术,利用手机全球定位系统、谷歌地图等现代电子技术,将虚拟和现实活动结合起来.玩家需现身游走,在熟悉的街道、草丛、楼宇等区域寻找隐藏的小精灵,实现了游戏与行动、虚拟与现实的圆满结合.
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第三届医学成像和虚拟现实会议(MIAR 06)后记
今年8月17号和18号在上海富豪东亚大酒店召开了为期两天的第三届医学成像和增强现实会议(MIAR06).MIAR前两届分别在香港和北京开,但这次的规模和影响力要比往届更大.同时此次会议与相关的工业界保持紧密的关系,部分赞助商包括西门子、NDI、GE等公司,而且来自NDI公司的代表在会后颁发了企业冠名的佳学生论文奖.
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基于未标定图像的手术场景的三维重建
利用一个塑料人体模型模拟病人躺在手术台上模拟手术场景和手术对象,并从不同视角拍摄两张照片.使用MAPSAC方法估计基础矩阵,并用自标定方法恢复相机的投影矩阵.实验结果表明此方法可以在近似欧氏空间中从两幅图像重建外科手术场景和手术对象.
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一种用于增强现实中的基础矩阵的估计方法
在增强现实中,为了把虚拟信息和真实信息融合起来,需要知道关于真实手术场景的信息,然后对其进行三维重建,而基础矩阵的估计是其中关键的一步.提出一种MAPSACNL方法,把MAPSAC方法所得到的值作为基础矩阵的初始值,再用非线性Ievenberg-Marquardt方法进行优化,并与线性方法和小二乘法所得到的结果进行比较.结果表明,用MAPSACNL方法估计基础矩阵,对于迭代次数、角点数量、ζ值的变化,都具有更强的鲁棒性和更小的Sampson误差值.
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增强现实技术在人手功能康复中的研究进展
增强现实技术在人手功能康复领域具有很大的临床应用潜力。本文分析了增强现实技术在人手功能康复中应用的原理、结构和难点，介绍8种有代表性的系统，在此基础上对各自的优缺点进行比较，并对增强现实技术在人手功能康复领域应用的发展趋势进行展望。
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增强现实技术辅助CT三维重建在经乙状窦后入路开颅手术中的应用
目的 探讨增强现实技术辅助颅骨CT三维重建在经乙状窦后入路开颅手术中的应用效果.方法 前瞻性纳入2016年8月至2017年2月宁夏医科大学总医院神经外科收治的32例拟行经乙状窦后入路手术的患者.术前应用颅骨CT三维重建技术进行颅骨重建,于重建图像的颅骨内横窦沟与乙状窦沟结合处下缘模拟出“关键孔”,保存图像数据导入智能手机.术中借助增强现实技术,使含模拟钻孔点的颅骨图像与真实颅骨图像融合,指导“关键孔”的定位.结果 32例患者手术疗效均满意,术中无一例发生静脉窦损伤.通过“关键孔”均清晰显露横窦与乙状窦结合处.结论 对于经乙状窦后入路开颅手术,术前使用CT三维重建模拟“关键孔”的位置,术中通过增强现实技术协助定位,可实现“关键孔”定位个体化,避免静脉窦的损伤.
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增强现实航天飞行训练系统空间定位
目的 研究增强现实(augmented reality,AR)航天飞行训练空间定位问题.方法 采用同步定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)技术提出增强现实航天飞行训练系统框架;构建包含图像获取,特征提取描述与匹配、相机位姿估计,图优化以闭环检测及构图的空间定位算法,并对算法进行实验验证.结果 通过与高精度全站仪数据比较,验证了算法的测量精度和有效性.结论 本文方法能够以主动方式向航天员提供飞行训练引导信息,减轻航天飞行训练认知负担.
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一种基于舱内图像的三维注册方法
目的 在舱内环境中实现基于自然特征的增强现实三维(3D)注册技术,提出一种适合舱内环境中的图像自然特征提取方法.方法 首先对图像进行边缘处理并进行二值化,计算各边缘的Hu矩,得到边缘特征值,并将其与事先准备好的舱内仪表板图形特征值进行比较判别,后用一种决策树方法来匹配舱内仪表.结果 准确并较为快速地实现舱内图像的特征提取和匹配表明.结论 此方法能够满足舱内自然特征3D注册要求,具有良好的应用前景.
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面向星球探测的脑控无人车系统设计与实现
目的 研究基于带视频反馈和增强现实两种不同交互界面的脑控无人车系统及其操控方法.方法 针对建设星球基地过程中航天员与无人车交互可能面临的远程遥控和伴随操控任务,设计了两种基于稳态视觉诱发电位的脑-机接口系统,分别使用带视频反馈的平面非沉浸式和基于增强现实的立体沉浸式交互方式;并利用滤波器组典型相关分析的方法提取出脑电图特征,结合异步控制的方法,实现对无人车的操控.结果 7名被试的离线实验中,非沉浸式和沉浸式交互所能实现的高信息传输率分别为45.4和25.04 bits/min;在线操控实验中,平均任务完成时间分别为4.13和4.03 min.结论 本文提出的两种脑-机交互方式对提高星球探测任务中的人机协同作业绩效有良好的参考价值.
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载人航天领域增强现实技术应用研究进展
在未来星际航行和长期在轨任务中,由于通讯延迟和在轨时间延长的影响,地面指控系统对航天员的支持受到不同程度制约,需要提高航天员自主获得信息支持的能力,增强现实技术是解决这一问题的可行手段.本文介绍了增强现实技术的概念、特点,及其在航天员在轨辅助支持上所具有的优势;综述了增强现实在国内外航天领域的应用研究进展;提出了其在未来航天应用中的主要研究方向.
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虚拟和增强现实技术用于机动卫勤力量的实战化训练
近年来,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的发展与应用已进入快车道,在医疗、教育、军事等领域呈现出巨大的应用潜力.本文针对当前军队机动卫勤力量在实战化训练中存在的突出问题,提出了对策建议:即运用VR和AR技术将有助于提高卫勤训练的实战化水平(如设置接近实战的训练环境、促进联合卫勤训练的经常性开展、帮助医护人员获得真实的战伤救治体验、提升医疗队员的心理适应能力等),促进机动卫勤力量从训练场走向战场;并探讨了VR、AR技术在卫勤实战化训练中的平台构建问题.
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CTA联合增强现实导航精确性评价及其在游离股前外侧皮瓣手术中的应用
目的:探讨一种CTA联合简易增强现实导航的精确性并介绍其在游离股前外侧皮瓣手术中的应用方法.方法:应用基于安卓手机的图像融合软件实现简易的增强现实技术导航,将基于CT数据的三维重建图像通过手机摄像头与实验服装模特的配准点匹配,通过测量各配准点的配准误差评价其精确性.回顾性分析在该导航技术辅助下15例游离股前外侧皮瓣(皮瓣大小10cm×7cm～23cm×14cm)手术的效果.结果:CTA联合简易增强现实技术导航配准实验定位误差为(4.12±3.89) mm,皮瓣穿支血管常见浅出点位置定位误差为(1.41±1.8) mm.15例游离股前外侧皮瓣均顺利成活,患肢及供区创面均一期愈合.术后随访6～47个月(平均7个月),皮瓣血运良好,无明显臃肿,供区无明显瘢痕形成,肢体活动、感觉无影响.结论:该导航技术应用于股前外侧皮瓣手术规划的方法具有操作简单、实用、成本低的优点,是值得推广的方法.
关键词： 股前外侧皮瓣 计算机断层扫描血管造影术 增强现实 导航 -
视觉建图技术在智慧医院室内定位导诊中的应用与研究
目的:提高患者在医院室内就诊导航过程中的实时代入感,以信息化手段降低室内寻路与导航负担.方法:利用基于AR的室内视觉同步定位与建图技术辅助微惯性导航方法,针对智慧医院高精度室内定位导诊实现包括患者路网构建、多楼层路径规划及实时AR增强路径引导.结果及结论:目前已使用Hybrid App应用开发框架实现了原型系统,并在医院门诊环境中成功完成导航测试并取得一定效果.通过实践,视觉建图导航技术可以运用到医院的便民服务举措中.
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数字化医疗技术的眼科应用研究
目的:探讨数字化医疗技术在眼科的应用现状、存在问题及发展前景.方法:对人工智能、可穿戴设备、虚拟现实及增强现实、3D打印、有限元分析等数字化医疗技术在眼科的应用现状、存在问题及发展前景予以综述,并以数字化眼库建设为例介绍了如何将这些技术应用于眼科临床及科研工作.结果:数字化医疗技术能有效提高眼科诊疗工作的效率,优化医疗资源.结论:数字化医疗技术在眼科有广泛的应用前景,应进一步推动相关科研及临床应用工作进展.
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虚拟现实技术及其在康复医学上的应用
1 虚拟技术 虚拟现实(以下简称为VR)就是力求部分地或全部地用一个计算机合成的人工环境代替一个现实世界的真实环境。虚拟环境(VE)构成了虚拟现实系统,允许其中的主体产生各种感觉,同合成元素交互体验,给人的印象就象现实世界真实存在的一样。为了实现很好的逼真性,VR的实现必须采用许多先进的基于特别技术的人机接口。因此,VE包括了众多的功能,如:快速计算、数据分割、复杂数据建模、数据融合和配准、解析和理解、显示、激励器和传感器控制以及快速通讯等等。在现实世界中,人从外部世界获取信息的渠道是5种感觉(视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉),其中主要来源是视觉(70%)和听觉(20%),因此,视觉成像和可视化在VR中起主要作用。虚拟现实框图见图1。虚拟成像系统预定义一个给定的或者想象的场景,现在正朝更逼真的现实性发展。虚拟现实按表现形式大致可以分为参数化虚拟现实和增强虚拟现实两种。参数化虚拟现实就是把真实的图像重叠在虚拟成像环境上;而其对偶过程,即增强现实,是把预先获取的或预先计算好的数据和视频影像重叠在真实成像环境上。多媒体系统和协作系统可以有效地应用于VR数据的处理和管理。世界各国尤其是发达国家都对VR在医学上的应用给予了高度的重视,投入了大量的人力物力进行研究,有些国家还成立了专门VR研究机构。
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增强现实技术辅助神经内镜微创手术治疗高血压脑出血
目的 探讨增强现实技术在神经内镜微创手术治疗高血压脑出血(HICH)的临床应用价值.方法 分析20例增强现实技术辅助神经内镜精准手术治疗HICH的临床资料.术前手术穿刺部位和血肿侧颞部贴电极片,CT扫描并用3D-Slicer软件对头颅CT DICOM格式数据资料进行三维重建,模拟穿刺路径、测量穿刺深度、血肿体积.投影三维重建模型(包括电极片和血肿模型)与患者预贴电极片位置吻后,标记血肿体表投影、穿刺路径投影,术中激光指导穿刺方向,应用神经内镜微创清除血肿.结果 根据术前3D-Slicer软件重建结果 投影,结合激光定位,均成功穿刺血肿达目标位置,并在神经内镜辅助下顺利完成手术操作.本组病例手术时间18~85min,平均(32±3.5)min;术中失血5~15ml,平均(8±2.6)ml;术后CT复查提示血肿残留平均约(2.12±2.00)ml,血肿清除率达95.67%±4.07%;住院时间8~35d,平均(19.40±7.65)d;未发现颅内再出血及与手术相关并发症. 结论 增强现实技术结合激光定位可为HICH内镜微创手术提供精确的穿刺定位,提高手术成功率.
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增强现实技术提高医学生心脏解剖认知的作用研究
目的 探讨增强现实技术提高医学上心脏解剖认知的作用.方法 在我院2013级海军医学专业学员中随机抽取60名,分为增强现实组与对照组,每组30名学生.对照组采取传统的幻灯和模型相结合的教学模式,增强现实组采取基于增强现实技术的Virtuali-Tee T恤衫帮助学生了解心脏解剖的细节.比较两组学员对心脏解剖细节和全局认知的测试成绩.结果 增强现实组在心脏解剖细节和全局方面的认知明显好于对照组,差异有统计学意义(P<0.05). 结论 在临床教学中引入增强现实技术有助于提高医学生对复杂心脏解剖的认知.
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增强现实技术在解剖学实验教学中的应用初探
探讨增强现实技术在解剖学实验教学中的应用.增强现实技已经成为新的教学媒体,并广泛应用于教育领域.在此背景下,基于AR技术提出了基于移动手机端的Unity3D+Vuforia增强技术方案.使用增强现实技术开发解剖学实验教学环境,可以辅助课堂教学,切实提高解剖学实验教学质量.同时能够充分提高学生学习兴趣,达到良好的实验教学效果.
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虚拟现实技术在健康医疗领域的应用
介绍虚拟现实技术的发展历程及基本概况,综述V R/AR技术在临床技能培训与教育、康复治疗、心理治疗及远程医疗等方面的应用研究,提出健康医疗领域虚拟技术的应用还处于起步阶段,未来将在疾病诊疗、手术虚拟、远程医疗、健康管理监测等方面不断发展,对提高医护工作人员的服务水平、改善患者就医体验有重大的意义.
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基于增强现实的外科手术导航技术
概要介绍基于图像的外科手术导航技术(IGS)的概念和发展,并着重分析和评述了近年来的基于增强现实(AR)的IGS的技术和系统.从空间变换/定标、匹配、跟踪和可视化显示四方面对基于AR的IGS技术进行了分类综述,同时就其系统及应用进行了探讨.后结合理想的基于AR的IGS系统的要求和已有的研究成果,提出了还可深入研究的问题.
