論文の概要: 3D Reconstruction and Alignment by Consumer RGB-D Sensors and Fiducial
Planar Markers for Patient Positioning in Radiation Therapy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.12162v1
- Date: Mon, 22 Mar 2021 20:20:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-03-24 13:58:00.492890
- Title: 3D Reconstruction and Alignment by Consumer RGB-D Sensors and Fiducial
Planar Markers for Patient Positioning in Radiation Therapy
- Title（参考訳）: 放射線治療における患者位置決めのための消費者向けRGB-Dセンサとフィデューシャルプラナーマーカーによる3次元再構成とアライメント
- Authors: Hamid Sarmadi, Rafael Mu\~noz-Salinas, M.\'Alvaro Berb\'is, Antonio
Luna, Rafael Medina-Carnicer
- Abstract要約: 本稿では,安価な消費者レベルのRGB-Dセンサを用いた迅速かつ安価な患者位置決め法を提案する。
提案手法は,手持ちのRGB-Dセンサから記録された実時間,人工的,自然な視覚的ランドマークを融合する3次元再構成手法に依存する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7744342894757368
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: BACKGROUND AND OBJECTIVE: Patient positioning is a crucial step in radiation
therapy, for which non-invasive methods have been developed based on surface
reconstruction using optical 3D imaging. However, most solutions need expensive
specialized hardware and a careful calibration procedure that must be repeated
over time.This paper proposes a fast and cheap patient positioning method based
on inexpensive consumer level RGB-D sensors.
METHODS: The proposed method relies on a 3D reconstruction approach that
fuses, in real-time, artificial and natural visual landmarks recorded from a
hand-held RGB-D sensor. The video sequence is transformed into a set of
keyframes with known poses, that are later refined to obtain a realistic 3D
reconstruction of the patient. The use of artificial landmarks allows our
method to automatically align the reconstruction to a reference one, without
the need of calibrating the system with respect to the linear accelerator
coordinate system.
RESULTS:The experiments conducted show that our method obtains a median of 1
cm in translational error, and 1 degree of rotational error with respect to
reference pose. Additionally, the proposed method shows as visual output
overlayed poses (from the reference and the current scene) and an error map
that can be used to correct the patient's current pose to match the reference
pose.
CONCLUSIONS: A novel approach to obtain 3D body reconstructions for patient
positioning without requiring expensive hardware or dedicated graphic cards is
proposed. The method can be used to align in real time the patient's current
pose to a preview pose, which is a relevant step in radiation therapy.
- Abstract（参考訳）: BACKGROUND and OBJECTIVE: 患者の位置決めは放射線治療において重要なステップであり、光学的3D画像を用いた表面再構成に基づく非侵襲的手法が開発されている。
しかし、ほとんどのソリューションは高価な専用ハードウェアと、時間とともに繰り返される慎重な校正手順を必要としており、安価で安価なRGB-Dセンサーに基づく患者位置決め手法を提案する。
方法: 提案手法は手持ちのRGB-Dセンサから記録された実時間, 人工的, 自然的なランドマークを融合する3次元再構成手法に依存する。
ビデオシーケンスは、既知のポーズを持つ一連のキーフレームに変換され、後に患者の現実的な3d再構成を得るために洗練される。
人工ランドマークを用いることで,線形加速器座標系に対してシステムの校正を必要とせずに,復元を基準に自動調整することが可能となる。
結果: 本手法は, 翻訳誤差の中央値が1cmであり, 基準姿勢に対して1度回転誤差が得られた。
さらに,提案手法では,視覚的出力のオーバーレイされたポーズ(参照シーンと現在のシーン)と,患者の現在のポーズを補正して参照ポーズと一致させることができるエラーマップを示す。
ConCLUSIONS: 高価なハードウェアや専用グラフィックカードを必要とせず, 患者の位置決めのための3次元身体再構築手法を提案する。
この方法は、患者の現在のポーズを、放射線治療の関連ステップであるプレビューポーズにリアルタイムで合わせるために使用することができる。
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