在气道内窥镜检查中,医生观察患者的身体情况时只能获得二维图像,无法获得内窥镜视野在三维空间中的相对位置,不便于调整内窥镜的转角或因检查的时间过长导致患者的不适。另外,一般都是依靠医生的主观判断腺样体阻塞后鼻孔的程度,严重依赖操作医生的经验和判断,缺乏客观性。因此,本文对基于气道内窥镜图像的气道三维场景稠密重建进行了研究,提出了基于内窥镜图像的三维重建方法,重建当前内窥镜视野下的腺样体区域,本文主要内容如下:（1）针对目前现有的三维重建技术进行总结并分析优缺点,指出了基于内窥镜图像的三维重建技术的必要性。（2）研究了相机成像的几何模型以及立体视觉的数学原理,实现了基于立体视觉的三维重建算法。这个算法包括数据的获取及预处理、特征点匹配、基础矩阵的计算和三角深度法。具体地,在对视频图像数据预处理后通过SURF算子匹配特征点求得各帧图像之间的位姿（旋转矩阵、平移向量）,使用光束平差法对结果统一优化,得到稀疏的三维点云。（3）在（2）的算法基础上进行优化,以完成进一步的稠密重建。优化主要分为三个方面:一是基于相关方式建立匹配点对,计算两个图像块之间的归一化灰度互相关系数;二是对基础矩阵进行优化,基础矩阵是对两幅图像之间对极几何关系的描述,以此计算更精确的各帧图像之间的位姿（旋转矩阵、平移向量）,并利用优化后的基础矩阵通过极线约束缩小匹配的范围加快运算速度;三是定义以深度为变量的能量函数,通过设置误差项和平滑项对深度值进行优化,进一步提高重建的精度。本文采用的实验数据是南方医科大学深圳医院耳鼻喉科的三组气道内窥镜视频图像,重建的目标为腺样体区域。对实验结果分别从匹配结果和重建结果两方面进行分析,验证了基于立体视觉的三维重建算法在内窥镜图像中的可行性。