Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Simultaneous Surgical Visibility Assessment, Restoration, and Augmented Stereo Surface Reconstruction for Robotic Prostatectomy

verfasst von : Xiongbiao Luo, Ying Wan, Hui-Qing Zeng, Yingying Guo, Henry Chidozie Ewurum, Xiao-Bin Zhang, A. Jonathan McLeod, Terry M. Peters

Erschienen in: Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention – MICCAI 2018

Verlag: Springer International Publishing

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

search-config
loading …

Abstract

Endoscopic vision plays a significant role in minimally invasive surgical procedures. The maintenance and augmentation of such direct in-situ vision is paramount not only for safety by preventing inadvertent injury, but also to improve precision and reduce operating time. This work aims to quantitatively and objectively evaluate endoscopic visualization on surgical videos without employing any reference images, and simultaneously to restore such degenerated visualization and improve the performance of surgical 3-D reconstruction. An objective no-reference color image quality measure is defined in terms of sharpness, naturalness, and contrast. A retinex-driven fusion framework was proposed not only to recover the deteriorated visibility but also to augment the surface reconstruction. The approaches of surgical visibility assessment, restoration, and reconstruction were validated on clinical data. The experimental results demonstrate that the average visibility was significantly enhanced from 0.66 to 1.27. Moreover, the average density ratio of surgical 3-D reconstruction was improved from 94.8% to 99.6%.

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!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Wang, Z., et al.: Modern Image Quality Assessment. Morgan & Claypool, San Rafael (2006) Wang, Z., et al.: Modern Image Quality Assessment. Morgan & Claypool, San Rafael (2006)
2.
Zurück zum Zitat Feichtenhofer, C., et al.: A perceptual image sharpness metric based on local edge gradient analysis. IEEE Sig. Process. Lett. 20(4), 379–382 (2013)CrossRef Feichtenhofer, C., et al.: A perceptual image sharpness metric based on local edge gradient analysis. IEEE Sig. Process. Lett. 20(4), 379–382 (2013)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Mante, V., et al.: Independence of luminance and contrast in natural scenes and in the early visual system. Nat. Neurosci. 8(12), 1690–1697 (2005)CrossRef Mante, V., et al.: Independence of luminance and contrast in natural scenes and in the early visual system. Nat. Neurosci. 8(12), 1690–1697 (2005)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Celik, T., et al.: Automatic image equalization and contrast enhancement using Gaussian mixture modeling. IEEE Trans. Image Process. 21(1), 145–156 (2012)MathSciNetCrossRef Celik, T., et al.: Automatic image equalization and contrast enhancement using Gaussian mixture modeling. IEEE Trans. Image Process. 21(1), 145–156 (2012)MathSciNetCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Rahman, Z., et al.: Retinex processing for automatic image enhancement. J. Electron. Imaging 13(1), 100–110 (2004)CrossRef Rahman, Z., et al.: Retinex processing for automatic image enhancement. J. Electron. Imaging 13(1), 100–110 (2004)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Yeganeh, H., et al.: Objective quality assessment of tone-mapped images. IEEE Trans. Image Process. 22(2), 657–667 (2013)MathSciNetCrossRef Yeganeh, H., et al.: Objective quality assessment of tone-mapped images. IEEE Trans. Image Process. 22(2), 657–667 (2013)MathSciNetCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Li, S., et al.: Image fusion with guided filtering. IEEE TIP 22(7), 2864–2875 (2013) Li, S., et al.: Image fusion with guided filtering. IEEE TIP 22(7), 2864–2875 (2013)
8.
Zurück zum Zitat He, K., et al.: Guided image filtering. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 35(6), 1397–1409 (2013)CrossRef He, K., et al.: Guided image filtering. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 35(6), 1397–1409 (2013)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Hosni, A., et al.: Fast cost-volume filtering for visual correspondence and beyond. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 35(2), 504–511 (2013)CrossRef Hosni, A., et al.: Fast cost-volume filtering for visual correspondence and beyond. IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 35(2), 504–511 (2013)CrossRef
Metadaten
Titel
Simultaneous Surgical Visibility Assessment, Restoration, and Augmented Stereo Surface Reconstruction for Robotic Prostatectomy
verfasst von
Xiongbiao Luo
Ying Wan
Hui-Qing Zeng
Yingying Guo
Henry Chidozie Ewurum
Xiao-Bin Zhang
A. Jonathan McLeod
Terry M. Peters
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-00937-3_37