Skip to main content

2012 | OriginalPaper | Buchkapitel

Sparse Hidden Markov Models for Surgical Gesture Classification and Skill Evaluation

verfasst von : Lingling Tao, Ehsan Elhamifar, Sanjeev Khudanpur, Gregory D. Hager, René Vidal

Erschienen in: Information Processing in Computer-Assisted Interventions

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

We consider the problem of classifying surgical gestures and skill level in robotic surgical tasks. Prior work in this area models gestures as states of a hidden Markov model (HMM) whose observations are discrete, Gaussian or factor analyzed. While successful, these approaches are limited in expressive power due to the use of discrete or Gaussian observations. In this paper, we propose a new model called sparse HMMs whose observations are sparse linear combinations of elements from a dictionary of basic surgical motions. Given motion data from many surgeons with different skill levels, we propose an algorithm for learning a dictionary for each gesture together with an HMM grammar describing the transitions among different gestures. We then use these dictionaries and the grammar to represent and classify new motion data. Experiments on a database of surgical motions acquired with the da Vinci system show that our method performs on par with or better than state-of-the-art methods.This suggests that learning a grammar based on sparse motion dictionaries is important in gesture and skill classification.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Metadaten
Titel
Sparse Hidden Markov Models for Surgical Gesture Classification and Skill Evaluation
verfasst von
Lingling Tao
Ehsan Elhamifar
Sanjeev Khudanpur
Gregory D. Hager
René Vidal
Copyright-Jahr
2012
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-30618-1_17

Neuer Inhalt