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IAPG: Projekte

IAPG: Projects

Promotionsvorhaben „Endoskopische 3D-Navigation - Verfahren zur Systemmodellierung, Navigation und Objektrekonstruktion aus mehrfachen Endoskopiebildern“

PhD project „Endoscopic 3D-Navigation - Methods for system modeling, navigation and object reconstruction from multiple endoscopy images“

Projekt von Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Luhmann und Niklas Conen (M.Sc.)

Project by Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Luhmann and Niklas Conen (M.Sc.)

  • Gefördert durch Jade2Pro
  • Laufzeit: 01.04.2014 – 31.03.2017
  • Funded by Jade2Pro
  • Duration: 01.04.2014 – 31.03.2017

Projektbeschreibung

Project description

Ziel des Promotionsvorhabens ist die Entwicklung eines miniaturisierten Navigationssystems auf Basis einer dreidimensionalen endoskopischen Bilderfassung. Mit diesem System können anschließend Werkzeuge oder Messtaster im Objektbereich positioniert werden, 3D-Objektgeometrien erfasst und eine Dokumentation der Arbeitsvorgänge vorgenommen werden.

Image

Dazu sind mehrere technische Varianten denkbar, die untersucht, exemplarisch realisiert und bewertet werden.
Zu diesen Varianten zählen zum einen stereoskopische Endoskope, in deren Messfeld sich grundsätzlich eine 3D-Navigation analog zu herkömmlichen Stereokamerasystemen realisieren lässt. Problematisch sind hier insbesondere Fragen hinsichtlich der Kalibrierung, der optisch-mechanischen Stabilität, des Einflusses der Lichtleitertechnik auf das Abbildungsmodell, der Beleuchtung usw., die sich durch die endoskopische Bilderfassung ergeben.
Eine zweite Variante basiert auf der Navigation mittels Einkameratechnik, wie sie sich in speziellen industriellen Anwendungen sowie in der mikroskopintegrierten Navigation findet.
Eine dritte Variante ergibt sich schließlich dadurch, dass das verwendete Endoskop selbst wieder im Raum navigiert wird, um Bewegungen des Endoskops zu erfassen oder ein größeres Messvolumen zu realisieren.
Schwerpunkt des Vorhabens ist die Realisierung hochgenauer Navigationslösungen mit Optimierung aller wesentlichen Systemkomponenten wie optischer Abbildungsqualität, Modellbildung, mechanischer Qualität, Bildauswerteverfahren und mathematischer Transformationen.

Ziel des Promotionsvorhabens ist die Entwicklung eines miniaturisierten Navigationssystems auf Basis einer dreidimensionalen endoskopischen Bilderfassung. Mit diesem System können anschließend Werkzeuge oder Messtaster im Objektbereich positioniert werden, 3D-Objektgeometrien erfasst und eine Dokumentation der Arbeitsvorgänge vorgenommen werden.

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Dazu sind mehrere technische Varianten denkbar, die untersucht, exemplarisch realisiert und bewertet werden.
Zu diesen Varianten zählen zum einen stereoskopische Endoskope, in deren Messfeld sich grundsätzlich eine 3D-Navigation analog zu herkömmlichen Stereokamerasystemen realisieren lässt. Problematisch sind hier insbesondere Fragen hinsichtlich der Kalibrierung, der optisch-mechanischen Stabilität, des Einflusses der Lichtleitertechnik auf das Abbildungsmodell, der Beleuchtung usw., die sich durch die endoskopische Bilderfassung ergeben.
Eine zweite Variante basiert auf der Navigation mittels Einkameratechnik, wie sie sich in speziellen industriellen Anwendungen sowie in der mikroskopintegrierten Navigation findet.
Eine dritte Variante ergibt sich schließlich dadurch, dass das verwendete Endoskop selbst wieder im Raum navigiert wird, um Bewegungen des Endoskops zu erfassen oder ein größeres Messvolumen zu realisieren.
Schwerpunkt des Vorhabens ist die Realisierung hochgenauer Navigationslösungen mit Optimierung aller wesentlichen Systemkomponenten wie optischer Abbildungsqualität, Modellbildung, mechanischer Qualität, Bildauswerteverfahren und mathematischer Transformationen.

 

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