序列內(nèi)窺鏡圖像的三維結(jié)構(gòu)重建.pdf

1、基于內(nèi)窺鏡的微創(chuàng)手術(shù)作為外科手術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向，在臨床手術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。但在內(nèi)窺鏡手術(shù)中，醫(yī)生只能獲得二維圖像，無法感知三維的真實(shí)場景以及內(nèi)窺鏡視野在手術(shù)空間中的相對(duì)位置。本文對(duì)序列內(nèi)窺鏡圖像的三維結(jié)構(gòu)重建進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴在內(nèi)窺鏡圖像畸變校正方面，采用攝像機(jī)的非線性模型對(duì)內(nèi)窺鏡進(jìn)行標(biāo)定，確定其鏡頭的內(nèi)參數(shù)和畸變參數(shù)，并以此完成對(duì)內(nèi)窺鏡圖像的畸變矯正。 ⑵在內(nèi)窺鏡圖像特征提取和特征跟蹤方面，討論了基

2、于KLT的特征跟蹤算法并對(duì)內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行了特征跟蹤匹配。針對(duì)KLT算法對(duì)圖像尺度變化和亮度變化較為敏感等缺點(diǎn)，提出了基于SIFT的特征跟蹤算法。該算法對(duì)SIFT算子進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合幀間運(yùn)動(dòng)估計(jì)的塊匹配方法對(duì)序列圖像進(jìn)行特征跟蹤，并且基于運(yùn)動(dòng)一致性約束提出了一種簡便的誤匹配剔除策略，取得了較好的特征跟蹤效果。 ⑶在得到序列圖像的匹配特征點(diǎn)對(duì)后，利用基于多視圖矩陣的迭代分解算法和線性三角形法從運(yùn)動(dòng)中恢復(fù)出結(jié)構(gòu)，得到了內(nèi)窺鏡當(dāng)前場景的射