基于单目3D视觉输尿管电子软镜的研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gusano1987
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目前,3D内窥镜已经成为内窥镜领域的研究热点。但3D内窥镜研究有三个问题:1.现阶段3D内窥镜价格昂贵,很难在医院广泛推广;2.目前3D内窥镜的实现大多基于双目视觉系统,无法兼容医院普遍使用的单目内窥镜系统;3.双目视觉系统,在输尿管肾盂镜等微小尺寸内窥镜中应用存在很大难度。文章应用基于立体匹配算法的从运动中恢复图像(SFM)技术,实现单目转双目的立体观察系统,达到在单目条件下输尿管电子软镜的3D视觉。文章所做的工作主要如下:1.对于内窥镜相机模型,文章采用的是针孔模型,并使用张正友教授的棋盘标定法求解相机的内部参数与畸变参数。2.内窥镜的运动求解是文章视角重建的基础工作,文章中采用了复杂情况下鲁棒性更强的尺度不变特征变换(SIFT)匹配算法求解相机在不同位置时图像像素间的对应关系,并通过求解基础矩阵和三维重建工作,获取内窥镜的姿态信息。3.在立体匹配方面,文章采用了结合图割法优化的三维线性约束的区域扩展匹配算法求取稠密匹配视差数据。4.在获取内窥镜的姿态信息和稠密匹配视差数据后,文章使用三维重建技术恢复视场点的三维信息,在运用双目视觉原理,重投影出右眼视图。并且最终实验表明文章算法具有一定可行性,能够重建出虚拟右眼视图,为单目输尿管电子软镜实现立体视觉提供了影像系统的算法基础。
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