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基于环境特征和随机方法的柔性针路径规划
  • ISSN号:1002-8331
  • 期刊名称:《计算机工程与应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP24[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]湘潭大学信息工程学院控制工程研究所,湖南湘潭411105, [2]中国科学院深圳先进技术研究院,广东深圳518055
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.61403368);深圳市基础研究项目(No.JCYJ20140417113430639);湖南省自然科学基金(No.2015JJ6105);湖南省教育厅优秀青年项目(No.14B167);中国科学院深圳先进技术研究院优秀青年创新基金(No.201302);深圳市孔雀计划技术创新项目(No.KQCX20130628112914284);广东省影像引导治疗技术创新团队项目.
中文摘要:

针对柔性针软组织穿刺路径规划问题,提出了一种基于环境特征和随机方法的规划算法。该方法采用单轮车模型,运用快速搜索随机树算法得到样本路径,再基于路径长度、弧段数、安全度及障碍物风险分级相结合的路径评估函数,得到最优路径。在路径生成过程中,医生可根据临床经验设置评估函数的权重系数及判断障碍物的风险等级,以适用不同组织的穿刺环境。进行复杂环境下柔性针软组织穿刺路径规划仿真,结果表明该方法环境适用性强,算法交互性好,具有较好的应用潜力。

英文摘要:

Aiming at the problem of the path planning for flexible needle insertion into soft tissue,the planning algorithm based on environment properties and random method is proposed.In this method,the unicycle model is adopted,and the sample paths are planned using the Rapidly-exploring Random Tree algorithm.Then the optimal path is selected by the path evaluation function.The function is composed of normalized sub-functions relating to the path length,the number of arcs,the safety degree and the risk grade of obstacles.For different environments and applications,the weight coefficient of each sub-function and the risk level of each obstacle can be adjusted according to surgeon’s clinical experience.Finally,the simulation of the path planning for flexible needle is performed in complicated environments.The results show that the proposed method has better environmental adaptability and provides more interaction,and then has potential for practical application.

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期刊信息
  • 《计算机工程与应用》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:华北计算技术研究所
  • 主编:怀进鹏
  • 地址:北京市海淀区北四环中路211号北京619信箱26分箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:ceaj@vip.163.com
  • 电话:
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-8331
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2127/TP
  • 邮发代号:82-605
  • 获奖情况:
  • 1. 2012年首批获得中国学术文献评价中心发布的 “...,2. 2001年获得新闻出版署“中国期刊方阵双效期刊”,3. 2008年首批入选国家科技部“中国精品科技期刊...,4.2003年-2011年连续获得工业和信息化部期刊最高...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:97887