https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/165 2026-07-21T05:06:18Z https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/60448 Title: Augmented Reality With Dynamic Anatomy Modelling for Knee Arthroscopy Author(s): Jeung, Deokgi; Lee, Hyun-joo; Kim, Hee-june; Choi, Hyunseok; Hong, Jaesung Abstract: Research on augmented reality (AR) for knee arthroscopy has not adequately focused on knee flexion during surgery. To overcome major AR errors caused by knee movement, this study presents an association model between the finite-element models of the knee surface and bones to enable dynamic anatomy modelling. The association model allows the displacement of the knee surface elements and the reaction force of the bone elements to interact with each other. During knee flexion, the real-time shape of the knee is captured with a colour and depth camera, and the association model deforms accordingly from the extension to the flexion state. The proposed model was evaluated using computed tomography data from the knees of six participants. The results showed that the association model successfully compensates for the movement of the femur and tibia within an error margin of only 3.85 mm around the drilling area. The proposed model could therefore enable effective AR-based surgical navigation during kneesurgeries. 2024-12-31T15:00:00Z https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/60148 Title: 양팔형 다관절 로봇 장치 Author(s): Solzbacher Rene Marcel; 변재현; 홍재성 Abstract: 본 발명은 수평 방향으로 연장 형성되는 암베이스부와, 암베이스부에 각각 연결되며, 요 운동 및 피치 운동이 가능한 제1, 2 암부와, 제1 암부 또는 제2 암부에 결합되며, 제1 암부 및 제2 암부를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양팔형 다관절 로봇 장치를 제공한다. https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/59875 Title: 핸드-아이 캘리브레이션의 원리와 의료 증강 현실에 대한 적용 Author(s): 이성풍; 홍재성 Abstract: To implement accurate AR navigation, real-time AR-core transformation from the coordinate system of the camera to that of a virtual object is necessary. If feature points in the camera image and virtual object are detected robustly and paired suitably, the direct calculation of the AR-core transformation is feasible for real-time update. However, in endoscopic or microscopic surgery, determining the AR-core transformation requires feature points within the patient’s body. It is challenging and time-consuming to determine robust feature points owing to constraints such as narrow working space, featureless organ structures, and organ deformation. Consequently, direct calculation can retrieve unreliable results. Thus, a position sensor has been commonly utilized for updating the AR-core transformation indirectly in real time given its accuracy, measurement speed, and reliability. Optical trackers are widely used when implementing AR for surgical applications to compensate for camera or patient movement in real time. A rigid transformation between the image and camera frames is necessary and should be updated for real-time AR. For this purpose, two preoperative steps are essential: image-to-patient registration to represents the transformation between the image and patient frames, and hand–eye calibration to represents the transformation between the camera frame and the frame of an optical tracker marker attached to the camera. We have found an optimal solution to acquire these two transformations in one-step, achieving the high accuracy in AR display. 2025-10-31T15:00:00Z https://scholar.dgist.ac.kr/handle/20.500.11750/59065 Title: 피부 마커를 이용한 손목 관절경 수술의 증강현실 네비게이션 시스템 및 그 방법 Author(s): 정덕기; 이현주; 홍재성 Abstract: 본 발명은 피부 마커를 이용한 손목 관절경 수술의 증강현실 네비게이션 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 피부 마커를 이용한 손목 관절경 수술의 증강현실 네비게이션 시스템에 있어서, 복수의 피부 마커를 측정 대상자의 손에 부착시킨 상태에서, MRI 또는 CT를 이용하여 측정 대상자의 손가락 견인전의 측정 대상자의 손뼈를 촬영하는 제1 촬영부, 촬영된 영상을 이용하여 3차원 영상을 생성하고, 3차원 영상에서 복수의 피부 마커의 위치를 추출하는 제1 추출부, 복수의 피부 마커에 레퍼런스 마커가 부착되고, 측정 대상자의 손가락을 견인한 상태에서 깊이 카메라를 이용하여 측정 대상자의 손뼈를 촬영하는 제2 촬영부, 깊이 카메라를 통해 촬영된 깊이 영상으로부터 레퍼런스 마커가 부착된 복수의 피부 마커의 위치를 추출하는 제2 추출부, 제1 추출부로부터 추출된 복수의 피부 마커의 위치와 제2 추출부로부터 추출된 복수의 피부 마커의 위치를 이용하여 3차원 영상을 보정하는 영상 보정부, 그리고 관절경으로부터 촬영된 측정 대상자의 손 영상과 보정된 3차원 영상을 합성하여 증강현실 영상을 생성하고, 증강현실 영상을 디스플레이하는 제어부를 포함한다.