應(yīng)用雙目視覺的人體胸腹表面三維建模方法研究.pdf

1、基于雙目視覺的人體胸腹表面三維重建技術(shù)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以用于放療中人體胸腹表面呼吸運(yùn)動(dòng)的三維測(cè)量，對(duì)人體呼吸運(yùn)動(dòng)分析與預(yù)測(cè)有重要作用。因此，本文對(duì)雙目視覺人體胸腹表面三維重建中的若干個(gè)問題進(jìn)行研究，具有重要的研究?jī)r(jià)值。主要從雙目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，特征投影圖案設(shè)計(jì)、立體匹配等方面進(jìn)行分析。
　　首先，為了提高雙目立體視覺系統(tǒng)的測(cè)量精度，建立該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)模型，分析雙目立體視覺的結(jié)構(gòu)參數(shù)與被測(cè)對(duì)象

2、之間的關(guān)系特性。通過仿真實(shí)驗(yàn)，得出系統(tǒng)誤差最小時(shí)，結(jié)構(gòu)參數(shù)的范圍。
　　其次，針對(duì)胸腹表面特征少的問題，采取人工投影特征點(diǎn)的方式，增加胸腹表面特征點(diǎn)個(gè)數(shù)。為了確保編碼圖案的全局唯一性，將彩色編碼的特征點(diǎn)中的R、G和B三個(gè)通道的分量作為編碼信息，設(shè)計(jì)本文特征投影圖案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了本文所設(shè)計(jì)特征投影圖案的可行性。
　　最后，在立體匹配方面，對(duì)于靜態(tài)物體的三維重建，針對(duì)立體匹配的準(zhǔn)確性問題，采用改進(jìn)的SURF算法，將特征點(diǎn)包含色

3、彩信息六維的RGB色彩分量疊加到SURF算法建立的特征描述符中，以提高特征匹配的準(zhǔn)確度。在胸腹表面動(dòng)態(tài)三維重建中，針對(duì)立體匹配速度問題，提出了一種KD-tree與BBF相結(jié)合的搜索匹配算法，為上述所擴(kuò)展的特征描述向量建立KD-tree結(jié)構(gòu)，然后執(zhí)行BBF搜索，實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)的快速匹配。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用本文方法與KD-tree方法相比較，匹配時(shí)間減少了2/3。采用本文所改進(jìn)的算法能夠快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)胸腹表面的動(dòng)態(tài)立體匹配，獲得匹配點(diǎn)的三維信息，