[发明专利]一种面向Kinect医生视角追踪的卡尔曼滤波器

摘要

本发明一种面向Kinect医生视角追踪的卡尔曼滤波器属于医学、三维立体成像、数字图像处理等技术领域；该卡尔曼滤波器在一帧Kinect数据中，定义其卡尔曼滤波器状态向量和观察向量，并列卡尔曼系统方程；该项技术应用于申请人提出的微创手术中体表投影虚拟透明观察内腔方法，作为该方法中医生视角追踪方法的核心部分，将为得到更真实的虚拟腹腔透明效果，实现在不影响医生及手术环境的前提下，满足普通微创手术中医生对内腔辅助观察需求奠定坚实的理论基础。

主权项

1.一种面向Kinect医生视角追踪的卡尔曼滤波器，其特征在于，在t时刻一帧Kinect数据中，定义其卡尔曼滤波器状态向量X_t和观察向量Z_t为：X_t＝(x(t),y(t),z(t),v_x(t),v_y(t),v_z(t))Z_t＝(x(t),y(t),z(t))其中，x(t)，y(t)和z(t)为鼻尖中心三维坐标，v_x(t)，v_y(t)和v_z(t)为鼻尖中心速度；据此，列卡尔曼系统方程为：X_t+1＝AX_t+BU_t+GW_tZ_t+1＝HX_t+V_t其中，A是状态矩阵，B是控制矩阵，在面部运动没有控制量时近似为0，G是驱动矩阵，H是观察矩阵，U_t是控制向量，W_t是X_t的Kinect测量误差和噪声，V_t是观察误差和噪声。