تحسين عملية تحديد مواقع وتوجهات أدوات طبيب الأسنان باستخدام خوارزميات العزل والتعلم العميق: دراسة حالة باستخدام YOLOv5 وGrabCut معPCA
الملخص
تتطلب عملية مناولة أدوات طبيب الأسنان أثناء العمليات الجراحية تحديدًا دقيقًا لموضعها وتوجهها على طاولة العمل مع الاختيار الصحيح للأداة وفق صنفها تبعاً لمتطلبات الطبيب. تشمل التحديات التي يواجهها مساعدو طبيب الأسنان البشريون الخطأ في التعرف على الأداة، احتمالية التعرض للأذية بسبب الأطراف الحادة، والتعرض المحتمل للعدوى. يقترح هذا البحث حلولاً عملية لاكتشاف وتصنيف وعزل وتحديد مواضع أدوات طبيب الأسنان وفق الصنف المرغوب والمحدد بناءً على احتياجات طبيب الأسنان لتكون خطوة بداية في عملية المناولة الروبوتية لأدوات الطبيب.
يساهم تطبيق خوارزمية التعلم العميق YOLOv5 باكتشاف الأدوات وتصنيفها، باستخدام فئات محددة مسبقًا ليقوم بإنشاء أطر محيطة لها Bounding Boxes (BBs). يتم بعد ذلك استخدام خوارزمية Grabcut لإتمام عزل الأداة عن الخلفية ضمن الإطار المحيط السابق وإنشاء قناع عزل خاص بها. ونهايةً، يتم استخدام تحليل المكونات الرئيسية Principle Component Analysis (PCA) لتحديد موضع مركز الأداة وتوجهها الدقيق للأدوات على مساحة العمل.
يستفيد نهجنا من خوارزميات التعلم العميق لتسريع اكتشاف أدوات طب الأسنان وتصنيفها، ودمجها مع خوارزميات عزل الخلفية للحصول على قناع أداة مثالي. بالإضافة إلى ذلك، نحدد اتجاه الأداة باستخدام المتجهات الذاتية للحصول على الاتجاه العام عبر PCA. ويهدف النموذج المقترح إلى ضمان أقل خطأ موضعي وأقل وقت حسابي، حتى مع تغير البيئة.
التنزيلات
منشور
كيفية الاقتباس
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2024 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
-
يحتفظ المؤلفون بحقوق النشر ويمنحون حق النشر في المجلة لأول مرة مع نقل الحقوق التجارية إلى مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية-سلسلة العلوم الهندسية بموجب الترخيص CC BY-NC-SA 04 الذي يسمح للأخرين بمشاركة العمل مع الإقرار بتأليف العمل والنشر الأولي في هذه المجلة. يمكن للمؤلفين أن يستخدموا نسخة من مقالاتهم في نشاطهم العملي وعلى مواقع علمية خاصة بهم على أن يتم الإشارة إلى مكان النشر مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية-سلسلة العلوم الهندسية ويمتلك القراء الحق بنسخ ونقل من المقالات والمزج والإضافة إلى اعمالهم العلمية والاستشهاد مع ذكر مجلة جامعة تشرين للبحوث والدراسات العلمية-سلسلة العلوم الهندسية الناشر .
- المجلة تستخدم ترخيص CC BY-NC-SA مما يعني
- الإسناد - يجب عليك منح الائتمان المناسب ، وتقديم ارتباط إلى الترخيص ، وبيان ما إذا تم إجراء تغييرات.
- يمكنك القيام بذلك بأي طريقة معقولة ، ولكن ليس بأي طريقة توحي بأن المرخص يؤيدك أو يؤيد استخدامك.
- غير تجاري - لا يجوز لك استخدام المواد لأغراض تجارية -
- . ShareAlike إذا قمت بإعادة مزج المواد أو تحويلها أو البناء عليها ، فيجب عليك توزيع مساهماتك بموجب نفس الترخيص مثل الأصل. لا قيود إضافية - لا يجوز لك تطبيق الشروط القانونية أو التدابير التكنولوجية التي تقيد الآخرين قانونًا من فعل أي شيء يسمح به الترخيص
- .