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Spline-Based Shape Compression for Interventional Device Tracking
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DOI：10.1007/978-3-032-06774-6_14.png)
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摘要
En 中文
利用光纤实时形态（FORS）技术，通过光线可实现体内兼容性导丝和导管的实时三维可视化。FORS技术能够以高时间分辨率生成三维位置数据及其他相关特征，如扭转和应变。在操作过程中存储数据对于获取技术洞察以改进FORS技术赋能的设备以及将其应用于新型临床操作至关重要。连续形状传感会产生大量数据流（例如，不到4.5分钟的操作可产生高达1 GB的数据），这可能限制干预期间的存储并阻碍术后分析，因此需要数据压缩。本文提出了一种新颖的方法，用于解决在微创手术中使用FORS技术追踪设备时记录的数据流压缩问题。所提出的方法通过自然三次样条（NCS）以少量子采样点（节点）表示三维FORS形状，从而实现高效压缩。此外，我们提出了一种自适应启发式算法来优化NCS拟合，实现形状的有效低损耗压缩。所提出的方法在压缩率方面比以往形状压缩方法提高了3倍。这种改进是在与主成分分析（PCA）降维方法在相同失真水平下实现的。此外，该方法在实时应用中实现了更高的压缩率，同时保留了空间和曲率信号。
Keyword:
Fiber Optic RealShape (FORS)
3D device guidance
endovascular navigation
data compression
natural cubic spline fit
spline optimization
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