【摘要】：隨著醫(yī)學的不斷發(fā)展,醫(yī)用電子腹腔鏡得到越來越廣泛的應用。傳統(tǒng)醫(yī)用電子腹腔鏡只能提供二維平面圖像,無法體現(xiàn)深度信息,給醫(yī)生的臨床診斷和手術(shù)操作帶來了不便。近年來,立體成像技術(shù)得到快速發(fā)展,醫(yī)用立體電子腹腔鏡應運而生。醫(yī)用立體電子腹腔鏡彌補了傳統(tǒng)醫(yī)用電子腹腔鏡的不足,能夠提供清晰的實時的三維立體圖像,使醫(yī)生能夠更加準確地確定組織間以及組織和手術(shù)器械間的縱深位置關(guān)系,方便醫(yī)學診斷和手術(shù)治療。本文對醫(yī)用立體電子腹腔鏡中的關(guān)鍵成像算法進行了研究,重點研究了相機標定算法和立體匹配算法,提出了基于加權(quán)引導濾波的局部立體匹配算法。本文完成的主要工作如下:1.確定了醫(yī)用立體電子腹腔鏡的雙目立體成像方案,具體包括相機標定、圖像校正、立體匹配和三維重建四個模塊。2.研究了雙目相機標定算法,利用雙目相機和棋盤格標定板進行雙目相機標定實驗,利用獲得的雙目相機內(nèi)外參數(shù)進行圖像校正,得到校正后的立體圖像對。3.研究了立體匹配算法,重點研究了全局立體匹配算法中的圖割法以及局部立體匹配算法中的自適應支持權(quán)重算法和自適應支持窗口算法,并對各種算法的優(yōu)缺點進行了分析。4.在現(xiàn)有的局部立體匹配算法的基礎(chǔ)上,提出了基于加權(quán)引導濾波的局部立體匹配算法。在MATLAB軟件平臺上利用標準立體圖像對對所提算法進行測試,并將測試結(jié)果與現(xiàn)有的局部立體匹配算法進行對比以分析算法的可行性。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R197.39;TP391.41
【圖文】：

能夠以三維立體圖像觀察人體腹腔內(nèi)組織器官的引起的對于位置關(guān)系判斷的不確定性，保證手術(shù)電子腹腔鏡的應用，有效地提升了腹腔外科手術(shù)0 年代起，國外的各大醫(yī)療器械公司先后研發(fā)出品。美國 Viking 公司研發(fā)的 3DHD 是首個經(jīng)過 產(chǎn)品，如圖 1-2 所示。該系統(tǒng)利用雙路光學通道在手術(shù)過程中為醫(yī)生提供實時的精確的三維空間美國 Intuitive Surgical 公司在 2000 年生產(chǎn)并投入立體電子腹腔鏡歷史上的重大里程碑。日本 Ox3D 是世界上第一款可使探頭彎曲的醫(yī)用立體電SOL 公司、日本的 Pentax 公司、美國的 InnerOp立體電子腹腔鏡產(chǎn)品[10]。

第 2 章 雙目相機標定及圖像校正此，在成像平面和通過小孔看到的三維世界場景區(qū)域之間，存在一種對應關(guān)系。通過該機制，圖像被建立起來，或者說圖像被從世界空間投影到成像空間。由于針孔模型是一種線性模型，所以它只是對真實相機的粗略近似。在描述真實的相機成像模型時需要在針孔模型的基礎(chǔ)上增加相應的相機畸變因子。經(jīng)過針孔模型成像后，像是倒立的，如圖 2-2(a)所示。為了計算和觀察的方便，通常將圖像平面進行旋轉(zhuǎn)，使得相機坐標系坐標與傳感器坐標系坐標的符號一致，改進的針孔模型如圖 2-2(b)所示。

3 傳感器坐標系與圖像坐標系之間的關(guān)系示況下，傳感器坐標系與圖像坐標系之感器坐標系坐標， 為圖像坐標系豎直方向上的像素尺寸。 表示。坐標表示為如下形式：：

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相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 陳松;醫(yī)用立體電子腹腔鏡成像算法研究[D];天津大學;2017年

本文編號：2788087