Panorama imaging for image-to-physical registration of narrow drill holes inside spongy bones

Downloadstatistik des Dokuments (Auswertung nach COUNTER):

Bergmeier, J.; Fast, J.F.; Ortmaier, T.; Kahrs, L.A.: Panorama imaging for image-to-physical registration of narrow drill holes inside spongy bones. In: Proceedings of SPIE 10135 (2017), 1013507. DOI: https://doi.org/10.1117/12.2254417

Version im Repositorium

Zum Zitieren der Version im Repositorium verwenden Sie bitte diesen DOI: https://doi.org/10.15488/2539

Zeitraum, für den die Download-Zahlen angezeigt werden:

Jahr: 
Monat: 

Summe der Downloads: 245




Kleine Vorschau
Zusammenfassung: 
Image-to-physical registration based on volumetric data like computed tomography on the one side and intraoperative endoscopic images on the other side is an important method for various surgical applications. In this contribution, we present methods to generate panoramic views from endoscopic recordings for image-to-physical registration of narrow drill holes inside spongy bone. One core application is the registration of drill poses inside the mastoid during minimally invasive cochlear implantations. Besides the development of image processing software for registration, investigations are performed on a miniaturized optical system, achieving 360° radial imaging with one shot by extending a conventional, small, rigid, rod lens endoscope. A reflective cone geometry is used to deflect radially incoming light rays into the endoscope optics. Therefore, a cone mirror is mounted in front of a conventional 0° endoscope. Furthermore, panoramic images of inner drill hole surfaces in artificial bone material are created. Prior to drilling, cone beam computed tomography data is acquired from this artificial bone and simulated endoscopic views are generated from this data. A qualitative and quantitative image comparison of resulting views in terms of image-to-image registration is performed. First results show that downsizing of panoramic optics to a diameter of 3mm is possible. Conventional rigid rod lens endoscopes can be extended to produce suitable panoramic one-shot image data. Using unrolling and stitching methods, images of the inner drill hole surface similar to computed tomography image data of the same surface were created. Registration is performed on ten perturbations of the search space and results in target registration errors of (0:487 ± 0:438)mm at the entry point and (0:957 ± 0:948)mm at the exit as well as an angular error of (1:763 ± 1:536)°. The results show suitability of this image data for image-to-image registration. Analysis of the error components in different directions reveals a strong influence of the pattern structure, meaning higher diversity results into smaller errors. © 2017 SPIE.
Lizenzbestimmungen: Es gilt deutsches Urheberrecht. Das Dokument darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden. Dieser Beitrag ist aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.
Publikationstyp: BookPart
Publikationsstatus: publishedVersion
Erstveröffentlichung: 2017
Die Publikation erscheint in Sammlung(en):Fakultät für Maschinenbau

Verteilung der Downloads über den gewählten Zeitraum:

Herkunft der Downloads nach Ländern:

Pos. Land Downloads
Anzahl Proz.
1 image of flag of Germany Germany 165 67,35%
2 image of flag of United States United States 26 10,61%
3 image of flag of China China 10 4,08%
4 image of flag of Russian Federation Russian Federation 7 2,86%
5 image of flag of Czech Republic Czech Republic 5 2,04%
6 image of flag of No geo information available No geo information available 3 1,22%
7 image of flag of Indonesia Indonesia 3 1,22%
8 image of flag of France France 3 1,22%
9 image of flag of Italy Italy 2 0,82%
10 image of flag of Estonia Estonia 2 0,82%
    andere 19 7,76%

Weitere Download-Zahlen und Ranglisten:


Hinweis

Zur Erhebung der Downloadstatistiken kommen entsprechend dem „COUNTER Code of Practice for e-Resources“ international anerkannte Regeln und Normen zur Anwendung. COUNTER ist eine internationale Non-Profit-Organisation, in der Bibliotheksverbände, Datenbankanbieter und Verlage gemeinsam an Standards zur Erhebung, Speicherung und Verarbeitung von Nutzungsdaten elektronischer Ressourcen arbeiten, welche so Objektivität und Vergleichbarkeit gewährleisten sollen. Es werden hierbei ausschließlich Zugriffe auf die entsprechenden Volltexte ausgewertet, keine Aufrufe der Website an sich.