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公开(公告)号：CN119888139A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202411706896.5
申请日：2024-11-26
Applicant: 南昌大学
IPC: G06T19/00 , G06V10/762 , G16H40/60
Abstract: 一种基于Sphere包围盒的凝聚层次聚类碰撞检测方法，其步骤包括：遍历软组织表面的三角网格，判断三角网格属于三角形的类型；根据三角网格的形状，生成对应的Sphere包围盒；设定簇的数量k，将Sphere包围盒作为k聚类算法的输入，进行聚类，生成k个新Sphere包围盒；重新设定k，将上一步生成的Sphere包围盒作为输入，继续进行聚类，直到剩下一个Sphere包围盒，停止聚类，建立层次聚类树；获取手术器械的空间信息，遍历层次聚类树，进行碰撞检测，选取最终的碰撞点。本发明提供的方法，实现了更加精准的碰撞检测，提高了碰撞检测的效率。
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公开(公告)号：CN117576289A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311617694.9
申请日：2023-11-30
Applicant: 南昌大学
Abstract: 一种新型连续碰撞检测算法，包括构建软组织和手术器械模型；将虚拟空间均匀划分为若干设定大小的等体积子空间，利用GPU多线程加速搜索空间信息，快速建立空间信息哈希表；获取待检测对象在空间内移动轨迹，根据空间哈希函数计算的结果存入空间信息哈希表中；根据空间哈希表确定处于同一空间下的对象，为其构建混合层次包围盒，并检测其是否相交；基于折半查找时间定位法确定检测对象发生碰撞的时间区间，标记可能发生碰撞的对象集；为可能发生碰撞的对象集构建层次包围盒，并执行相交检测；精确判断节点所包含的基本三角单元是否相交。本发明有效地解决了离散碰撞检测算法中的漏检错检问题，提高了检测三维空间中对象之间是否发生碰撞的效率。
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公开(公告)号：CN114693892A
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202210310473.6
申请日：2022-03-28
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法，该方法实现了虚拟手术中切割流血模拟的真实性。该方法包括：首先，在软组织被切开前，根据手术刀的挤压方向、角度和位置，模拟生成局部小形变并计算反馈力；其次，在软组织被切开后，计算滑动摩擦力并生成切口；然后，引入数学函数计算切割部位产生的实时血流量，并生成相应数量的流血粒子；最后，采用改进的混合深度视觉渲染(IMDR)方法来渲染血液表面。本发明提供的一种虚拟手术中切割流血模型的建模方法，通过将软组织切开前的局部小形变、切开后形成的切口、切割过程的实时反馈力和流血进行融合，实现了逼真的切割流血仿真效果。
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公开(公告)号：CN114220547B
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202111408469.5
申请日：2021-11-23
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种虚拟手术中流血与抽吸交互模型的建模方法，该方法实现在虚拟手术中增加流血模拟的真实性。该方法包括：首先，生成粒子，计算粒子的受力；然后对所有粒子的位置进行判定，将落在抽吸器抽吸范围内(0～r)的粒子删除，对落在抽吸影响范围内(r～R)的粒子施加一个抽吸力，将位于软组织吸附范围内(0～ε)的粒子进行位置的固定，对位于吸附影响范围内(ε～σ)的粒子施加一个吸附力；最后，根据时间计算血液颜色的RGB值，根据出血量计算透明度，以渲染流血。本发明提供的虚拟手术中流血与抽吸交互模型的建模方法，通过引入抽吸模型，增加了手术过程中对处理出血的交互过程模拟；通过对血液生物特性的研究，实现了血液的吸附和变色性，提高了流血的视觉效果。
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公开(公告)号：CN117557996A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311616731.4
申请日：2023-11-30
Applicant: 南昌大学
IPC: G06V20/69 , G06V10/20 , G06V10/24 , G06V10/44 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/80 , G06V10/82 , G06T7/00 , G06N3/045 , G06N3/0464
Abstract: 一种基于结构重参数化的幽门螺杆菌内镜图像分类方法，针对ResNet18和MobileNetV3，分别构建改进的基于结构重参数化与深度可分卷积的残差模块RepRes和瓶颈模块RepBneck，构建改进的基于结构重参数化的轻量化网络RepResNet18和RepMobileNetV3，并在胃部内窥镜图像数据集上进行训练，利用结构重参数化方法将训练好的RepResNet18和RepMobileNetV3中新增分支与主分支融合，用于幽门螺杆菌内镜图像分类的推理或部署。本发明在实现了幽门螺杆菌内镜图像分类的同时，有效平衡了模型的性能、参数量与计算量，提高了幽门螺杆菌内镜图像分类的准确率和AUC。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115049787A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210721786.0
申请日：2022-06-24
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种基于正交面的三维点云切割模型的建模方法，该方法实现了虚拟手术中切割模拟的真实性。该方法包括：首先，根据手术刀的切割方向和角度建立以手术刀尖为中心的正交平面α，β，γ；然后计算每个体素点与三个正交平面的偏移量；然后构造合适的切口形函数和切割影响域，根据每个体素点的三个偏移量判断该点是否需要位移，如果是则计算它的位移量，并进行位移操作，直到遍历完所有体素点；最后，构建二维高度场网格以渲染割痕面。本发明提供的基于正交面的三维点云切割模型的建模方法，通过引入合适的切口形函数和切割影响域，得到了比较真实的切口形状；通过引入二维高度场网格来渲染割痕面，获得了比较光滑的切口渲染效果。
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公开(公告)号：CN114220547A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111408469.5
申请日：2021-11-23
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种虚拟手术中流血与抽吸交互模型的建模方法，该方法实现在虚拟手术中增加流血模拟的真实性。该方法包括：首先，生成粒子，计算粒子的受力；然后对所有粒子的位置进行判定，将落在抽吸器抽吸范围内(0～r)的粒子删除，对落在抽吸影响范围内(r～R)的粒子施加一个抽吸力，将位于软组织吸附范围内(0～ε)的粒子进行位置的固定，对位于吸附影响范围内(ε～σ)的粒子施加一个吸附力；最后，根据时间计算血液颜色的RGB值，根据出血量计算透明度，以渲染流血。本发明提供的虚拟手术中流血与抽吸交互模型的建模方法，通过引入抽吸模型，增加了手术过程中对处理出血的交互过程模拟；通过对血液生物特性的研究，实现了血液的吸附和变色性，提高了流血的视觉效果。
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公开(公告)号：CN115049787B
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202210721786.0
申请日：2022-06-24
Applicant: 南昌大学
Abstract: 本发明公开了一种基于正交面的三维点云切割模型的建模方法，该方法实现了虚拟手术中切割模拟的真实性。该方法包括：首先，根据手术刀的切割方向和角度建立以手术刀尖为中心的正交平面α，β，γ；然后计算每个体素点与三个正交平面的偏移量；然后构造合适的切口形函数和切割影响域，根据每个体素点的三个偏移量判断该点是否需要位移，如果是则计算它的位移量，并进行位移操作，直到遍历完所有体素点；最后，构建二维高度场网格以渲染割痕面。本发明提供的基于正交面的三维点云切割模型的建模方法，通过引入合适的切口形函数和切割影响域，得到了比较真实的切口形状；通过引入二维高度场网格来渲染割痕面，获得了比较光滑的切口渲染效果。
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公开(公告)号：CN119763839A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411594723.9
申请日：2024-11-10
Applicant: 南昌大学
IPC: G16H50/50 , G06F30/20 , G06F30/10 , G06F17/11 , G06F119/14
Abstract: 一种基于生物力学特征的虚拟手术中的软组织建模方法，包括：1)质点弹簧系统设定，为每个质点建立动力学方程；2)位移场的移动最小二乘法逼近；3)模拟更新，用MLS逼近计算新的位移场，并保证物理约束；4)求解动力学方程，使用隐式的欧拉法求解方程，得到随时间变化的系统响应；5)迭代和调整，使用隐式的欧拉法求解方程，得到随时间变化的系统响应。本发明通过加入多种功能弹簧，有效的模拟了软组织的生物力学特性，再通过将MLS方法整合进质点弹簧模型之中，增强了模型处理复杂变形和大位移事件的能力，同时提高了整体的数值稳定性和精确度，使得建立的软组织模型更加适配于虚拟手术系统的要求。
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公开(公告)号：CN119600227A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411059504.0
申请日：2024-08-04
Applicant: 南昌大学
Abstract: 一种虚拟手术仿真系统中的混合碰撞检测方法，包括1)构建手术器械与软组织模型；2)划分虚拟空间为相同大小的网格，并对物体模型进行索引，利用GPU多线程加速空间信息哈希表的构建与更新，并将所有基元包围盒所占的网格映射至哈希表中，根据空间哈希表确定处于同一空间下的对象；3)物体相交求解前，进行空间约减，优化哈希表数据；4)为可能发生碰撞的物体构建层次包围盒，并进行相交检测；若检测到某节点或其子节点相交，则执行下一步，否则推退出检测；5)精确判断步骤4)中节点所包含的基本三角单元是否相交，完成碰撞检测。本发明有效地解决了现有离散碰撞检测算法中的“漏检错检”的问题，检测算法具有较为出色的精确性和计算效率。
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