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    Efficient vision and kinematic data fusion for robotic surgical instruments and other applications
    1.
    发明授权
    Efficient vision and kinematic data fusion for robotic surgical instruments and other applications 有权
    用于机器人手术器械和其他应用的高效视觉和运动学数据融合

    公开(公告)号：US08971597B2

    公开(公告)日：2015-03-03

    申请号：US12495304

    申请日：2009-06-30

    申请人： Tao Zhao ,  Wenyi Zhao ,  Brian D. Hoffman ,  William C. Nowlin ,  Hua Hui

    发明人： Tao Zhao ,  Wenyi Zhao ,  Brian D. Hoffman ,  William C. Nowlin ,  Hua Hui

    IPC分类号： G06K9/00 ,  A61B19/00

    CPC分类号： A61B19/2203 ,  A61B34/30 ,  A61B2034/2059 ,  A61B2034/2065 ,  A61B2090/3937

    摘要： Robotic devices, systems, and methods for use in telesurgical therapies through minimally invasive apertures make use of joint-based data throughout much of the robotic kinematic chain, but selectively rely on information from an image capture device to determine location and orientation along the linkage adjacent a pivotal center at which a shaft of the robotic surgical tool enters the patient. A bias offset may be applied to a pose (including both an orientation and a location) at the pivotal center to enhance accuracy. The bias offset may be applied as a simple rigid transformation from the image-based pivotal center pose to a joint-based pivotal center pose.

    摘要翻译： 通过微创孔径用于远程手术治疗的机器人装置，系统和方法通过大部分机器人运动链中的基于联合的数据，但是选择性地依赖来自图像捕获装置的信息来确定沿着连接相邻的位置和取向 机器人手术工具的轴进入患者的枢转中心。 偏移偏移可以应用于枢转中心处的姿势（包括方向和位置），以提高精度。 偏移偏移可以作为从基于图像的枢转中心姿态到基于关节的枢转中心姿态的简单刚性变换来应用。

    Fiducial marker design and detection for locating surgical instrument in images
    2.
    发明授权
    Fiducial marker design and detection for locating surgical instrument in images 有权
    基准标记设计和检测，用于定位手术器械在图像中

    公开(公告)号：US09526587B2

    公开(公告)日：2016-12-27

    申请号：US12428657

    申请日：2009-04-23

    申请人： Tao Zhao ,  Wenyi Zhao ,  Daniel J. Halabe ,  Brian D. Hoffman ,  William C. Nowlin

    发明人： Tao Zhao ,  Wenyi Zhao ,  Daniel J. Halabe ,  Brian D. Hoffman ,  William C. Nowlin

    IPC分类号： A61B5/05

    CPC分类号： A61B34/30 ,  A61B34/37 ,  A61B90/94 ,  A61B2034/2055 ,  A61B2034/2065 ,  A61B2090/3937 ,  A61B2090/3983

    摘要： The present disclosure relates to systems, methods, and tools for tool tracking using image-derived data from one or more tool-located reference features. A method includes: capturing a first image of a tool that includes multiple features that define a first marker, where at least one of the features of the first marker includes an identification feature; determining a position for the first marker by processing the first image; determining an identification for the first marker by using the at least one identification feature by processing the first image; and determining a tool state for the tool by using the position and the identification of the first marker.

    摘要翻译： 本公开涉及使用来自一个或多个位于工具的参考特征的图像衍生数据进行工具跟踪的系统，方法和工具。 一种方法包括：捕获包括定义第一标记的多个特征的工具的第一图像，其中第一标记的至少一个特征包括识别特征; 通过处理第一图像确定第一标记的位置; 通过处理所述第一图像来使用所述至少一个识别特征来确定所述第一标记的识别; 以及通过使用所述位置和所述第一标记的识别来确定所述工具的工具状态。

    FIDUCIAL MARKER DESIGN AND DETECTION FOR LOCATING SURGICAL INSTRUMENT IN IMAGES
    3.
    发明申请
    FIDUCIAL MARKER DESIGN AND DETECTION FOR LOCATING SURGICAL INSTRUMENT IN IMAGES 有权
    FIDUCAL MARKER DESIGN AND DETECTION FOR LOCATING SURGICAL INSTRUMENT IN IMAGES

    公开(公告)号：US20100168562A1

    公开(公告)日：2010-07-01

    申请号：US12428657

    申请日：2009-04-23

    申请人： Tao Zhao ,  Wenyi Zhao ,  Daniel J. Halabe ,  Brian D. Hoffman ,  William C Nowlin

    发明人： Tao Zhao ,  Wenyi Zhao ,  Daniel J. Halabe ,  Brian D. Hoffman ,  William C Nowlin

    IPC分类号： A61B5/05

    CPC分类号： A61B34/30 ,  A61B34/37 ,  A61B90/94 ,  A61B2034/2055 ,  A61B2034/2065 ,  A61B2090/3937 ,  A61B2090/3983

    摘要： The present disclosure relates to systems, methods, and tools for tool tracking using image-derived data from one or more tool-located reference features. A method includes: capturing a first image of a tool that includes multiple features that define a first marker, where at least one of the features of the first marker includes an identification feature; determining a position for the first marker by processing the first image; determining an identification for the first marker by using the at least one identification feature by processing the first image; and determining a tool state for the tool by using the position and the identification of the first marker.

    摘要翻译： 本公开涉及使用来自一个或多个位于工具的参考特征的图像衍生数据进行工具跟踪的系统，方法和工具。 一种方法包括：捕获包括定义第一标记的多个特征的工具的第一图像，其中第一标记的至少一个特征包括识别特征; 通过处理第一图像确定第一标记的位置; 通过处理所述第一图像来使用所述至少一个识别特征来确定所述第一标记的识别; 以及通过使用所述位置和所述第一标记的识别来确定所述工具的工具状态。

    Efficient Vision and Kinematic Data Fusion For Robotic Surgical Instruments and Other Applications
    4.
    发明申请
    Efficient Vision and Kinematic Data Fusion For Robotic Surgical Instruments and Other Applications 有权
    机器人手术器械及其他应用的高效视觉和运动学数据融合

    公开(公告)号：US20100331855A1

    公开(公告)日：2010-12-30

    申请号：US12495304

    申请日：2009-06-30

    申请人： Tao Zhao ,  Wenyi Zhao ,  Brian David Hoffman ,  William C. Nowlin ,  Hua Hui

    发明人： Tao Zhao ,  Wenyi Zhao ,  Brian David Hoffman ,  William C. Nowlin ,  Hua Hui

    IPC分类号： A61B19/00

    CPC分类号： A61B19/2203 ,  A61B34/30 ,  A61B2034/2059 ,  A61B2034/2065 ,  A61B2090/3937

    摘要： Robotic devices, systems, and methods for use in telesurgical therapies through minimally invasive apertures make use of joint-based data throughout much of the robotic kinematic chain, but selectively rely on information from an image capture device to determine location and orientation along the linkage adjacent a pivotal center at which a shaft of the robotic surgical tool enters the patient. A bias offset may be applied to a pose (including both an orientation and a location) at the pivotal center to enhance accuracy. The bias offset may be applied as a simple rigid transformation from the image-based pivotal center pose to a joint-based pivotal center pose.

    摘要翻译： 通过微创孔径用于远程手术治疗的机器人装置，系统和方法通过大部分机器人运动链中的基于联合的数据，但是选择性地依赖来自图像捕获装置的信息来确定沿着连接相邻的位置和取向 机器人手术工具的轴进入患者的枢转中心。 偏移偏移可以应用于枢转中心处的姿势（包括方向和位置），以提高精度。 偏移偏移可以作为从基于图像的枢转中心姿态到基于关节的枢转中心姿态的简单刚性变换来应用。

    METHODS AND SYSTEMS FOR ROBOTIC INSTRUMENT TOOL TRACKING
    8.
    发明申请
    METHODS AND SYSTEMS FOR ROBOTIC INSTRUMENT TOOL TRACKING 有权
    机器人工具跟踪的方法和系统

    公开(公告)号：US20090088897A1

    公开(公告)日：2009-04-02

    申请号：US11865014

    申请日：2007-09-30

    申请人： Wenyi Zhao ,  Christopher J. Hasser ,  William C. Nowlin ,  Brian D. Hoffman

    发明人： Wenyi Zhao ,  Christopher J. Hasser ,  William C. Nowlin ,  Brian D. Hoffman

    IPC分类号： A61B5/055 ,  G05B19/04 ,  G06K9/66

    CPC分类号： G06K9/3216 ,  A61B34/20 ,  A61B34/30 ,  A61B34/37 ,  A61B90/361 ,  A61B2034/2065 ,  A61B2090/3612 ,  A61B2090/371 ,  A61B2090/3784 ,  A61B2090/3937 ,  G05B2219/40557 ,  G05B2219/45117 ,  G06K2009/3225 ,  G06K2209/057

    摘要： In one embodiment of the invention, a method for a robotic system is disclosed to track one or more robotic instruments. The method includes generating kinematics information for the robotic instrument within a field of view of a camera; capturing image information in the field of view of the camera; and adaptively fusing the kinematics information and the image information together to determine pose information of the robotic instrument. Additionally disclosed is a robotic medical system with a tool tracking sub-system. The tool tracking sub-system receives raw kinematics information and video image information of the robotic instrument to generate corrected kinematics information for the robotic instrument by adaptively fusing the raw kinematics information and the video image information together.

    摘要翻译： 在本发明的一个实施例中，公开了一种用于跟踪一个或多个机器人装置的机器人系统的方法。 该方法包括在摄像机的视野内产生机器人仪器的运动学信息; 拍摄相机视野中的图像信息; 并将运动学信息和图像信息自适应地融合在一起，以确定机器人仪器的姿势信息。 另外公开了具有工具跟踪子系统的机器人医疗系统。 工具跟踪子系统通过将原始运动学信息和视频图像信息自适应地融合在一起，接收机器人仪器的原始运动学信息和视频图像信息，以生成机器人仪器的校正运动学信息。

    METHODS OF LOCATING AND TRACKING ROBOTIC INSTRUMENTS IN ROBOTIC SURGICAL SYSTEMS
    9.
    发明申请
    METHODS OF LOCATING AND TRACKING ROBOTIC INSTRUMENTS IN ROBOTIC SURGICAL SYSTEMS 有权
    定位和跟踪机器人手术系统中的机器人仪器的方法

    公开(公告)号：US20090088773A1

    公开(公告)日：2009-04-02

    申请号：US11865015

    申请日：2007-09-30

    申请人： Wenyi Zhao ,  Christopher J. Hasser ,  William C. Nowlin ,  Brian D. Hoffman

    发明人： Wenyi Zhao ,  Christopher J. Hasser ,  William C. Nowlin ,  Brian D. Hoffman

    IPC分类号： A61B17/00

    CPC分类号： G06K9/3241 ,  A61B34/20 ,  A61B34/25 ,  A61B34/30 ,  A61B34/37 ,  A61B90/361 ,  A61B2034/2065 ,  A61B2090/371 ,  G06K2209/057

    摘要： In one embodiment of the invention, a method is disclosed to locate a robotic instrument in the field of view of a camera. The method includes capturing sequential images in a field of view of a camera. The sequential images are correlated between successive views. The method further includes receiving a kinematic datum to provide an approximate location of the robotic instrument and then analyzing the sequential images in response to the approximate location of the robotic instrument. An additional method for robotic systems is disclosed. Further disclosed is a method for indicating tool entrance into the field of view of a camera.

    摘要翻译： 在本发明的一个实施例中，公开了一种在机器人视野中定位机器人仪器的方法。 该方法包括在摄像机的视野中捕获顺序图像。 顺序图像在连续视图之间相关。 该方法还包括接收运动学基准以提供机器人仪器的大致位置，然后响应于机器人仪器的大致位置来分析顺序图像。 公开了一种用于机器人系统的附加方法。 还公开了一种用于指示工具进入相机视场的方法。