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作者：王运梦;崔龙;刘钊铭;张峰;
单位：中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室;中国科学院机器人与智能制造创新研究院;中国科学院大学;
摘要：针对医疗手术过程中的脊骨病变位置难以被医生直接观测出、病人的时间成本极其昂贵等问题，提出一种适合于医疗导航定位系统的快速点云配准方法。首先在粗配准阶段对点云数据进行预处理，包括去除NAN点、体素下采样滤波和3D-SIFT关键点提取，然后使用4PCS算法对脊骨外轮廓的CT点云图和手工采集的关键点云数据进行大致配准，最后基于改进后的ICP算法进行精配准。四组融合实验的结果表明，相比于使用4PCS算法、NDT算法和PCA算法分别结合传统ICP算法的配准，所提改进方法的配准误差能够稳定在10以内，时间能够稳定在0.12s内，高效地完成了配准，为后续手术规划提供了较精确的导航定位。
关键词：点云配准;;医疗导航定位;;ICP算法;;4PCS算法;;3D-SIFT关键点提取;;NDI
基金资助：智能微型仿昆虫跃翔机器人关键技术研究—国家自然科学基金(U2013208);; 面向复杂危险场景精准作业的人机协同控制与跨域实时优化—国家自然科学基金(92067205)
