Der Schwerpunkt der Dissertation liegt in der Verarbeitung von Bildern, die mit Hilfe medizinischer Stereoendoskope gewonnen wurden. Insbesondere wird die dreidimensionale Modellierung des Operationssitus im Kontext robotergestüzter minimalinvasiver Eingriffe aus der Herzchirurgie behandelt. Die Arbeit bietet zunächst einen Überblick kommerziell erhältlicher Systeme und Forschungsaufbauten für die robotergestützte Chirurgie. Anhand noch vorhandener Unzulänglichkeiten verfügbarer Systeme wird die Vision eines teilautonomen chirurgischen Manipulators vorgestellt. Die primäre Zielsetzung ist, das System mit Fähigkeiten auszustatten, die ihm die Ausübung autonomer chirurgischer Assistenztätigkeiten ermöglichen. Um die Steuerungsschleife Aktorik/Sensorik zu schließen, wird das chirurgische Nahtmaterial in der Endoskopsicht segmentiert und anschließend zusammen mit dem Herzgewebe rekonstruiert, modelliert und dem Robotersystem zur Verfügung gestellt. Das Ergebnis ist ein Subsystem zur Bildverarbeitung, das in die Steuerung der Roboterarme integriert wurde, und somit die Durchführung einfacher autonomer Greifvorgänge ausschließlich über den visuellen Kanal ermöglicht. Der rekonstruierte und modellierte Situs kann außerdem in eine Simulationsumgebung integriert, oder als Plattform für Augmentierungstechniken aufgrund aufbereiteter Texturen fotorealistisch dargestellt werden. Die Anwendbarkeit konnte in einem in dieser Arbeit entstandenen realistischen Aufbau für robotergestützte minimalinvasive Chirurgie gezeigt werden.     «

Der Schwerpunkt der Dissertation liegt in der Verarbeitung von Bildern, die mit Hilfe medizinischer Stereoendoskope gewonnen wurden. Insbesondere wird die dreidimensionale Modellierung des Operationssitus im Kontext robotergestüzter minimalinvasiver Eingriffe aus der Herzchirurgie behandelt. Die Arbeit bietet zunächst einen Überblick kommerziell erhältlicher Systeme und Forschungsaufbauten für die robotergestützte Chirurgie. Anhand noch vorhandener Unzulänglichkeiten verfügbarer Systeme w...     »

The main focus of this dissertation lies on processing of images collected by medical stereo endoscopes. In particular the topic of three-dimensional modeling of the operation situs in robot assisted minimally invasive heart surgery is covered. Firstly the work provides an overview of both commercially available and research setups for robot assisted surgery. On the basis of still existing deficiencies of available systems the vision of a partially autonomous surgical manipulator is presented. The primary goal is to equip the system with abilities allowing him the exertion of autonomous surgery assistance tasks. In order to close the sensors/actuators control loop the surgical material is segmented at first in the endoscopic view. Then both the surgical thread and the heart tissue are reconstructed and provided to the robotic system. The result is a subsystem for image processing which is integrated into the robot arm control. It allows the execution of basic autonomous grasping procedures using solely the visual channel. In addition the reconstructed and modeled situs can be integrated into simulation environments or used as platform for augmentation techniques due to photorealistic texturing. The applicability was shown in a realistic setup for robot assisted minimally invasive surgery, which was also part of this work.     «

The main focus of this dissertation lies on processing of images collected by medical stereo endoscopes. In particular the topic of three-dimensional modeling of the operation situs in robot assisted minimally invasive heart surgery is covered. Firstly the work provides an overview of both commercially available and research setups for robot assisted surgery. On the basis of still existing deficiencies of available systems the vision of a partially autonomous surgical manipulator is present...     »