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基于八叉树势场的鼻内镜虚拟导航路径规划

虚拟导航可从多角度直观展示人体组织内部结构，其中导航路径规划算法是影响导航效果的关键，传统中心路径提取算法能保证导航过程视野开阔，但在复杂鼻-颅底体模型上时间效率不够高。为此提出基于八叉树势场的快速导航路径规划算法。首先，通过八叉树对障碍物外部空间进行建模，计算所有八叉树节点所在位置的势，构建八叉树势场；其次，根据八叉树中正方体的邻接关系，以势场路径积分为边的权重，构建八叉树邻接图；最后，基于A*算法得到邻接图中总权重较小的导航路径。在真实患者影像数据上测试算法性能和效果，实验结果表明本文提出算法具有较高的时间效率的同时可得到较好视觉效果。