We present a real-time, hybrid framework for occlusion handling and depth-aware tracking in minimally invasive surgeries (MIS). Occlusions caused by surgical instruments often obscure the region of interest (ROI), affecting surgical precision. To address this, our approach integrates enhanced You Only Look Once (YOLO) based detection, Particle Filtering (PF), and monocular depth estimation using Multiple Depth Estimation Accuracy with Single Network (MiDaS). Occlusion is detected using a distance-based threshold between instruments and ROI. Experimental results demonstrate robust instrument detection with a confidence score of 0.85, effective occlusion event handling, and accurate depth prediction with an MAE of 0.34 cm and RMSE of 0.53 cm. Independent phantom-based validation against stereo depth measurements yielded an MAE of 0.65 cm and RMSE of 0.66 cm. The framework further achieved an occlusion detection accuracy of 81.95\% while maintaining real-time performance at 38.7 FPS. Preliminary surgeon feedback indicates that the proposed visualization framework is clinically relevant and holds promise for future intraoperative image-guided navigation and decision support in MIS.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

NeurIPS 2025|从层次化掩码的视角统一并增强 Graph Transformer
虚实结合仿真在军事领域的应用综述
专知会员服务
101+阅读 · 2023年11月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
【泡泡图灵智库】GCNv2:高效关联预测实时SLAM(arXiv)
泡泡机器人SLAM
45+阅读 · 2019年4月15日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
视频超分辨 Detail-revealing Deep Video Super-resolution 论文笔记
统计学习与视觉计算组
17+阅读 · 2018年3月16日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
348+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
75+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
9+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
12+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
10+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
【泡泡图灵智库】GCNv2:高效关联预测实时SLAM(arXiv)
泡泡机器人SLAM
45+阅读 · 2019年4月15日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
视频超分辨 Detail-revealing Deep Video Super-resolution 论文笔记
统计学习与视觉计算组
17+阅读 · 2018年3月16日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
348+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
75+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员