基于樣條插值的膠囊內(nèi)窺鏡圖像三維重建.pdf

1、無線膠囊內(nèi)窺鏡檢查是一種革命性的技術(shù)，它以最小侵入性的方式對人體消化道進(jìn)行檢查。醫(yī)師可通過它檢測消化道疾病，如息肉、潰瘍和克羅恩氏病等。雖然這種技術(shù)成為我們現(xiàn)代的奇跡，但是目前它仍存在采樣幀頻較低，被動前行、隨機拍攝、不能對可疑病灶部位重點觀察等問題，且圖像數(shù)量大導(dǎo)致診療效率降低，診療時醫(yī)生亦無法從膠囊攝像機獲取腸道表面的三維顯示。
　　本文我們立足于對上述缺陷的分析，在不進(jìn)行硬件升級的前提下改善目前的技術(shù)問題，創(chuàng)建出平滑和具備良

2、好視覺效果的三維圖像，同時保留所觀察對象的結(jié)構(gòu)特征，為診療醫(yī)生提供參考。這個過程需要我們對胃腸道圖像的特征進(jìn)行分析，通過觀察我們發(fā)現(xiàn)由于胃腸道內(nèi)不可避免地殘存著一些氣泡或是腸道自身的粘液，導(dǎo)致內(nèi)鏡在拍攝過程中嚴(yán)重反光，輸出圖像便出現(xiàn)了高亮區(qū)域，我們基于“臨近像素點特征近似”原則，引入數(shù)字形態(tài)學(xué)手段結(jié)合光滑迭代算法去除反光區(qū)。針對分辨率較低或者存在噪聲的圖像進(jìn)行插值處理，使用三種基本方法并進(jìn)行比較、擇優(yōu)。由于系統(tǒng)本身具有較低的采樣幀頻，這

3、就決定了我們采用單目視覺的三維重建方法，即基于光學(xué)SFS方法。通過選擇合理的優(yōu)化算法以及表面約束條件進(jìn)行求解計算，獲取圖像深度信息，同時為了確保結(jié)果最大化接近真實胃腸道表面，我們將基于NURBS曲線的立方插值算法引入到三維表面光滑處理中，結(jié)合曲面光順的能量法的思想，采用更加貼合實際表面的控制點求解方法，旨在改善現(xiàn)有的重建結(jié)果的不光滑現(xiàn)象，提高可視化效果。因此，本論文研究的目的是獲取消化道表面三維圖形，并進(jìn)行光滑處理，以便診療醫(yī)師對胃腸道