微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人雙目立體視覺(jué)的圖像特征匹配技術(shù)研究.pdf

1、雙目立體視覺(jué)圖像處理技術(shù)是當(dāng)今圖像界的研究熱點(diǎn)之一。本文主要研究微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人雙目立體視覺(jué)的圖像匹配技術(shù)，其內(nèi)容包含原始醫(yī)學(xué)圖像的預(yù)處理、圖像特征信息的檢測(cè)與提取以及基于特征點(diǎn)的匹配等。
　　 首先，在MATLAB7.9軟件平臺(tái)上，運(yùn)用圖像處理工具箱編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序，采用最優(yōu)算法對(duì)采集的原始醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換、灰度變換、降噪、銳化等預(yù)處理，為后續(xù)工作做必要準(zhǔn)備。
　　 然后，針對(duì)常用邊緣檢測(cè)算子的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)和改進(jìn)了邊緣檢

2、測(cè)算子—Canny算子，運(yùn)用優(yōu)化算法更好地調(diào)節(jié)閾值設(shè)定，使提取的邊緣信息更完整清晰。通過(guò)對(duì)比Harris角點(diǎn)檢測(cè)算子、Moravec角點(diǎn)檢測(cè)算子等，引入了基于尺度不變特性的SIFT檢測(cè)算子提取角點(diǎn)，根據(jù)SIFT特征描述符的尺度不變和旋轉(zhuǎn)不變特性，改進(jìn)描述區(qū)域，運(yùn)用圓形窗口對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行描述，構(gòu)造新的描述子（1*64維）。在MATLAB7.9編程環(huán)境下，用圖像處理工具箱對(duì)已預(yù)處理的兩幅醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，證明了區(qū)域與特征相結(jié)合的特征提取

3、方案的優(yōu)越性，達(dá)到了預(yù)期效果。
　　 最后，提出了基于邊緣區(qū)域與特征點(diǎn)相結(jié)合的圖像匹配方案，根據(jù)互補(bǔ)原則，對(duì)于手術(shù)中實(shí)時(shí)的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理。在有效提取邊緣信息及角點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)特征點(diǎn)間的相似性，計(jì)算歐式距離函數(shù)，查找與已知點(diǎn)距離最近的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，并采用兩幅圖像間的雙向搜索方式來(lái)提高圖像匹配的準(zhǔn)確率。采用圖像處理原始算法以及本文提出的改進(jìn)算法，進(jìn)行了醫(yī)學(xué)圖像實(shí)驗(yàn)，在圖像效果、運(yùn)算速度、精確程度等方面進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，本文