JP2013542804A - オブジェクトを画像形成する画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本画像形成装置は、
オブジェクトを表すロボットの運動モデル(kinematics model)を提供するモデル提供ユニットと、運動モデルは、運動パラメータにより定義され、
異なる投影方向に対応する、オブジェクトの投影データを提供する投影データ提供ユニットと、
運動モデルの前方向投影をシミュレートすることで決定された、シミュレートされた投影データと、提供された投影データとの間の差が最小となるように、運動パラメータを変更することで、運動モデルを変更するモデル変更ユニットと、
を備える。
[外1]
は、結果として得られる最適化された運動パラメータd1,θ2,θ3,を示し、Fは、i=1...Fとしてフレーム数、すなわち取得された投影の数を示し、xijは、追跡されたポイント、すなわち追跡されたポイントの二次元の位置を示す。対応するシミュレートされた値は、
[外2]
により示される。式(3)では、
[外3]
は、
[外4]
を含むN次元ベクトルである。Piは、iにより示されるフレームの前方投影マトリクスであり、Si(pi)は、iにより示されるそれぞれのフレームの運動パラメータpi=(d1 i,θ2 i,θ3 i)の関数として、運動モデルの三次元の形状、すなわちポスチャを示す。特に、三次元形状Si(pi)をもつ運動モデルのjにより示されるそれぞれのサンプルポイントについて、及びiにより示されるそれぞれの投影について、前方投影マトリクスPiを使用することで、1つのシミュレートされたトラック位置
[外5]
が決定される。測定された投影から決定される二次元トラックは、式(2)を使用することを可能にするため、シミュレートされたトラック位置の値
[外6]
のサンプリングに従ってサンプリングされる。
Claims (12)
- オブジェクトを画像形成する画像形成装置であって、
前記オブジェクトを表すロボットの運動モデルを提供するモデル提供ユニットと、前記運動モデルは、運動パラメータにより定義され、
異なる投影方向に対応する、前記オブジェクトの投影データを提供する投影データ提供ユニットと、
前記運動モデルの前方投影をシミュレートすることで決定されたシミュレートされた投影データと提供された投影データとの間の差が最小になるように、前記運動パラメータを変更することで前記運動モデルを変更するモデル変更ユニットと、
を備える画像形成装置。 - 前記投影データ提供ユニットは、前記投影方向の小刻みな動きに対応する投影データを提供する、
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記投影データは、投影取得ユニットを使用することで生成される投影を表し、
前記投影取得ユニットのキャリブレーションは、キャリブレーションパラメータにより定義され、
前記モデル変更ユニットは、前記モデルの前方投影をシミュレートすることで決定されるシミュレートされた投影データと、提供された投影データとの間の差が最小にされるように前記キャリブレーションパラメータ及び前記運動パラメータを変更する、
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記運動モデルは、ジョイントにより接続される一連に柔軟性のないリンクを有し、それぞれのジョイントは、ある軸の周りの三次元の回転又は前記ある軸に沿った並進の何れかを記述する、
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記オブジェクトは、カテーテルであり、前記運動モデルは、3つの運動パラメータにより制御される7つのジョイントを有し、前記モデル変更ユニットは、前記3つの運動パラメータを変更することで前記モデルを変更する、
請求項5記載の画像形成装置。 - 前記モデル変更ユニットは、
前記提供された投影データにおける前記オブジェクトの投影の二次元トラックを決定し、
前記シミュレートされた投影データがシミュレートされた二次元トラックを定義するように、前記シミュレートされた投影データを決定し、
決定された二次元トラックと前記シミュレートされた二次元トラックとの間の差が最小にされるように、前記モデルを変更する、
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記モデル変更ユニットは、
前記提供された投影データにおいて決定された二次元トラックから前記オブジェクトの画像を再構成し、
前記運動モデルの少なくとも1部が前記画像に示される前記オブジェクトの対応する部分と揃えられるように、前記運動モデルを配置し、
前記画像に示される前記オブジェクトと前記モデルとの間の差が最小になるように、最初の運動パラメータを決定し、
前記決定された二次元トラックと前記シミュレートされた二次元トラックとの間の差が最小となるように、前記最初の運動パラメータを変更することで、前記モデルを変更する、
請求項6記載の画像形成装置。 - 前記オブジェクトは、第二のオブジェクトに挿入される第一のオブジェクトであり、
前記画像形成装置は、前記第二のオブジェクトの画像を提供する画像提供ユニットと、前記第二のオブジェクトの画像と重ね合わせられる、変更されたモデルを表示するディスプレイとを備える、
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記ディスプレイは、前記変更されたモデルに依存して前記第一のオブジェクトの三次元の位置を示す、
請求項8記載の画像形成装置。 - 前記モデル提供ユニットは、複数のオブジェクトに対応する複数のモデルを記憶し、画像形成される前記オブジェクトに対応する前記複数のモデルのうちのあるモデルを提供する、
請求項1記載の画像形成装置。 - オブジェクトを画像形成する画像形成方法であって、
前記オブジェクトを表すロボットの運動モデルを提供する段階と、前記運動モデルは、運動パラメータにより定義され、
異なる投影方向に対応する、前記オブジェクトの投影データを提供する段階と、
前記モデルの前方投影をシミュレートすることで決定されるシミュレートされた投影データと、提供された投影データとの間の差が最小となるように、前記運動パラメータを変更することで、前記モデルを変更する段階と、
を含む画像形成方法。 - オブジェクトを画像形成する画像形成コンピュータプログラムであって、
当該画像形成コンピュータプログラムは、当該画像形成コンピュータプログラムが画像形成装置を制御するコンピュータで実行されたとき、請求項1記載の画像形成装置に、請求項11記載の画像形成方法のステップを実行させるプログラムコードを含む、
画像形成コンピュータプログラム。
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