論文の概要: Motion-Guided Dual-Camera Tracker for Endoscope Tracking and Motion Analysis in a Mechanical Gastric Simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05146v3
- Date: Tue, 17 Sep 2024 02:53:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-18 22:31:03.646318
- Title: Motion-Guided Dual-Camera Tracker for Endoscope Tracking and Motion Analysis in a Mechanical Gastric Simulator
- Title（参考訳）: メカニカル・胃シミュレータにおける内視鏡追尾・動作解析のためのモーションガイドデュアルカメラ・トラッカー
- Authors: Yuelin Zhang, Kim Yan, Chun Ping Lam, Chengyu Fang, Wenxuan Xie, Yufu Qiu, Raymond Shing-Yan Tang, Shing Shin Cheng,
- Abstract要約: 運動誘導型デュアルカメラ・ビジョン・トラッカーは内視鏡先端の3次元位置の頑健かつ正確な追跡を実現するために提案される。
提案したトラッカーは、最先端のビジョントラッカーに対して優れた性能を示し、平均誤差と最大誤差において、第2ベット法に対して42%と72%の改善を達成している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.073179848641095
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Flexible endoscope motion tracking and analysis in mechanical simulators have proven useful for endoscopy training. Common motion tracking methods based on electromagnetic tracker are however limited by their high cost and material susceptibility. In this work, the motion-guided dual-camera vision tracker is proposed to provide robust and accurate tracking of the endoscope tip's 3D position. The tracker addresses several unique challenges of tracking flexible endoscope tip inside a dynamic, life-sized mechanical simulator. To address the appearance variation and keep dual-camera tracking consistency, the cross-camera mutual template strategy (CMT) is proposed by introducing dynamic transient mutual templates. To alleviate large occlusion and light-induced distortion, the Mamba-based motion-guided prediction head (MMH) is presented to aggregate historical motion with visual tracking. The proposed tracker achieves superior performance against state-of-the-art vision trackers, achieving 42% and 72% improvements against the second-best method in average error and maximum error. Further motion analysis involving novice and expert endoscopists also shows that the tip 3D motion provided by the proposed tracker enables more reliable motion analysis and more substantial differentiation between different expertise levels, compared with other trackers.
- Abstract（参考訳）: メカニカルシミュレータにおけるフレキシブルな内視鏡運動追跡と解析は内視鏡トレーニングに有用であることが証明されている。
しかしながら、電磁トラッカーに基づく一般的なモーショントラッキング手法は、そのコストと物質感受性によって制限されている。
本研究は、内視鏡先端の3D位置のロバストかつ高精度な追跡を実現するために、モーションガイド付きデュアルカメラ・ビジョン・トラッカーを提案する。
このトラッカーは、ダイナミックなライフサイズのメカニカルシミュレータの中で、フレキシブルな内視鏡の先端を追跡するという、いくつかのユニークな課題に対処する。
外観変化に対処し、デュアルカメラトラッキング一貫性を維持するために、動的過渡的相互テンプレートを導入することで、クロスカメラ相互テンプレート戦略(CMT)を提案する。
マンバをベースとした動き誘導予測ヘッド(MMH)は,大きな閉塞と光誘起歪みを緩和し,視覚的トラッキングによる歴史的動きを集約する。
提案したトラッカーは、最先端のビジョントラッカーに対して優れた性能を示し、平均誤差と最大誤差において、第2ベット法に対して42%と72%の改善を達成している。
初心者および専門家の内科医を含むさらなる運動分析により、提案したトラッカーによって提供される先端3次元運動は、他のトラッカーと比較して、より信頼性が高く、異なる専門的レベルのより実質的な分化を可能にする。
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