基于全六維位姿定位的腸胃道膠囊內窺鏡圖像三維重建技術研究.pdf

1、無線膠囊內窺鏡(WCE)的發(fā)明改善了消化道患者做腸鏡或胃鏡時的就醫(yī)感受，無線膠囊在病人吞咽后可以無痛向外傳輸高清晰度的胃腸道圖像，使醫(yī)生更方便的對病變組織進行診斷，是一種具有潛力的新型醫(yī)療檢測方法。但是目前的臨床膠囊產(chǎn)品在應用中仍存在一些不足，商用的膠囊內窺鏡目前只能提供二維圖像，無法提供真實的三維場景，而病變組織的具體區(qū)域通常是由醫(yī)生的經(jīng)驗觀測得到，所以會有一定的誤差；因此，需要研究更準確的三維檢測方法。本文研究基于膠囊內窺鏡圖像序列

2、的胃腸道目標三維重建技術，主要內容如下：
　　1.研究相機的成像模型，包括線性模型和相機鏡頭的內外參數(shù)，與光學鏡頭畸變造成圖像失真的非線性模型。設計相機標定的幾種方法，引入了基于平面模板標定法，并設計標定實驗算法。采用模板標定法在對膠囊內窺鏡相機進行標定和非線性畸變矯正。
　　2.對相機在不同方位拍攝的兩幅圖像進行特征點的匹配。嘗試采用 SIFT匹配算法對膠囊內窺鏡圖像進行特征匹配，由于在平滑圖像上較難獲取特征點，本文提出一

3、種基于模板和可變尺度的區(qū)域搜索匹配算法，對模板大小和搜索范圍進行了優(yōu)化，取得了理想的匹配精度；同時該算法具有較好的抗噪聲能力，可獲得分布合理的數(shù)量足夠的三維重建所需的匹配特征點。
　　3.研究了基于特征點的場景三維重建。本文采用結合磁定位數(shù)據(jù)的單攝像機的方法。圖像定位采用八點算法，精確計算出膠囊的運動位置變化和方向，包括平移向量和旋轉矩陣。通過前后圖像的相機視覺機理，計算出所有場景目標特征點的三維坐標信息。進一步采用 Delaun