未来的病床可能就是你的主治医生？

电影《太空旅客》

    还记得各种科幻电影中的那些全自动化医疗救生舱么？在你和外星生物搏斗受伤时，你只需要快速回到医疗舱就可以保证生命安全；亦或是某天在商场逛街时突然想到很久没有做健康检查，便在路边的医疗自动贩卖机上进行体检并治疗所有被检测出的疾病。这样的科幻场景，也许在未来真的会变成现实！

    最近，来自AZFT研究中心计算机视觉与视频分析实验室 (CV2A)的朱建科教授与他的学生李洋博士联合美国加州大学圣地亚哥分校ARCLab实验室，共同提出了一种外科手术感知计算框架SuPer（Surgical Perception framework）用以帮助手术机器人理解和感知手术台上的场景。

    与传统的自动手术中需要额外的感知设备以及前期特异化建模的方案不同，该系统利用计算机视觉技术使内窥手术机器人可以进行泛化自动操作，例如：在任意对象表面进行提取采摘或是沿路线切割等简单操作。为进一步实现医疗全自动化，提供了视觉感知的基础框架。

    该框架通过分别跟踪机器人自身与周围环境，并有效连接所获得的的信息流形成控制闭环，来进行自动化工作。通过搭建在手术机器人达芬奇（da Vinci Surgical System）上读取操作臂的位置矩阵来获得机械手臂大致空间位置信息并通过内置摄像机所拍摄的机器手臂位置进行校准从而获得机器人手臂高精度的刚体变换信息。同时，通过双目摄像头不断收集深度信息并通过动态三维重建技术跟踪可变形手术区域中的三维几何信息。最终，结合场景三维信息以及定位手术工具，重建整个手术环境并提供估计点云作为环境映射，并为控制系统自动化操作达芬奇系统提供了感知数据。

    该工作在真实的达芬奇系统上对生鸡肉进行了外科手术的基本自动化处理。除此之外，所有数据集已发布方便其他研究者对全自动化手术机器人进行进一步的研究。该工作已在IEEE Robotics and Automation Letters 2020上发表。

    愿我们每一次科研上的一小步最终都能化为一线医疗工作者们的铜墙铁壁和手中的利器，从各种疾病与疫情的肆虐中保护全人类！

作者主页：http://ihpdep.github.io

论文链接：https://arxiv.org/abs/1909.05405

项目链接：https://sites.google.com/ucsd.edu/super-framework