(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210640501.0 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 中山大学附属第三医院 地址 510630 广东省广州市天河区天河路 600号 申请人 普密特 （成 都） 医疗科技有限公司 (72)发明人 董健文　刘斌　张良明　刘仲宇　 杨阳　陈子豪　戎利民　刘青山　 王远彬　 (74)专利代理 机构 重庆启恒腾元专利代理事务 所(普通合伙) 50232 专利代理师 杨茜 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/246(2017.01)G06T 7/73(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 5/20(2006.01) A61B 34/10(2016.01) A61B 34/20(2016.01) (54)发明名称 内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精 度重构方法 (57)摘要 本发明公开了内窥镜微创手术空间成像高 清图像同步精度重构方法， 涉及图像处理技术领 域。 本发明包括如下步骤： 步骤S1： 建立图像重构 的标准样本模型， 对内窥镜图像进行预处理， 获 取内窥镜序列图像； 步骤S2： 对内窥镜摄像机进 行标定， 得到内窥镜摄像机的参数； 步骤S3： 得到 摄像机的参数畸变情况， 基于畸变情况进行特征 矫正； 步骤S4： 矫正后代入 参照项， 即标准样本模 型， 利用计算机观察差异点， 并进行二次特征修 复完善； 步骤S5： 对图像特征点进行提取和匹配； 步骤S6： 进行三维摄影重建， 并对模型进行可视 化处理； 步骤S7： 完成重构。 本发明通过从序列2D 图像中重建出当前内窥镜视野下的三维结构， 手 术中观察可控性加强， 参 考价值高。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 114943722 A 2022.08.26 CN 114943722 A 1.内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤S1： 建立图像重构的标准样本模型， 作为参照项， 并对内窥镜图像进行预处理， 获 取内窥镜序列图像； 步骤S2： 利用摄像机非线性标定算法， 对内窥镜摄像机进行标定， 得到内窥镜摄像机的 参数； 步骤S3： 基于上述 步骤， 得到摄 像机的参数畸变情况， 基于畸变情况进行 特征矫正； 步骤S4： 矫正后代入参照项， 即标准样本模型， 利用计算机观察差异点， 并进行二次特 征修复完 善； 步骤S5： 对内窥镜图像进行增强处 理， 并对图像特 征点进行提取和匹配； 步骤S6： 基于上述匹配的图像特 征点， 进行三维摄 影重建， 并对 模型进行 可视化处 理； 步骤S7： 完成内窥镜微创手术的空间成像高清图像同步精度重构。 2.根据权利要求1所述的内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构方法， 其特 征在于， 所述 步骤S1中标准样本模型为内窥镜微创手术中已成立的图像数据样本 。 3.根据权利要求1所述的内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构方法， 其特 征在于， 所述步骤S1中对内窥镜图像进 行预处理， 包括对图像进 行滤波处理， 把图像或序列 中心点位置的值用该域的中值 替代。 4.根据权利要求1所述的内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构方法， 其特 征在于， 所述步骤S2 中内窥镜摄像机的视频采集图像帧率为40帧/秒， 单帧图像尺寸为720 ×576， 图像 格式为RGB。 5.根据权利要求1所述的内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构方法， 其特 征在于， 所述步骤S4中通过计算机使用C++编程， 计算机软件系统为Win dows XP， 计算机硬 件配置包括 INTELi7‑8700k， 内存为2GB。 6.根据权利要求1所述的内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构方法， 其特 征在于， 所述 步骤S5中对图像特 征点进行提取和匹配， 采用SIFT算法进行。 7.根据权利要求1所述的内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构方法， 其特 征在于， 所述步骤S6中对图像进行三维摄影重建， 通过即时跟踪内窥镜摄像机的运动轨迹 获得。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114943722 A 2内窥镜微创手术空间 成像高清图像同步精度重构方 法 技术领域 [0001]本发明涉及图像处理技术领域， 特别是涉及内窥镜微创手术空间成像高清图像同 步精度重构方法。 背景技术 [0002]微创手术是指利用腹腔镜、 胸腔镜等现代医疗器械及相关设备进行的手术， 微创 手术的优点是创伤小、 疼痛轻、 恢复快， 内窥镜是集中了传统光学、 人体工程学、 精密机械、 现代电子、 数学、 软件等于一体的检测 仪器， 一个具有图像传感器、 光学镜头、 光源照明、 机 械装置等， 它可以经口腔进入胃内或经其他 天然孔道进入体内， 利用内窥镜可以看到X射线 不能显示的病变， 因此它对医生 非常有用， 随着内窥镜技术的不断发展， 其亦应用于微创手 术中， 相对于普通开放的外科手术， 内窥镜微创手术通过一个微小的创口， 利用内窥镜观 察 内部的结构信息， 能够减小手术的并发症以及缩短病 人的手术恢复时间， 内窥镜微创手术 提高了手术质量， 也减少了手术的费用； [0003]但目前的内窥镜手术中对医生的主观经验依赖性较高， 对内窥镜的位置掌握精确 度不够， 从而难以对病灶进行精准定位， 此外内窥镜2D的图像表达形式下缺乏解剖结构的 三维信息， 手术可控度不足， 存在一定的局限性； 因此， 我们提出内窥镜微创手术空间成像 高清图像同步精度重构方法。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构 方法， 解 决上述背景中提出的问题。 [0005]为解决上述 技术问题， 本发明是通过以下技 术方案实现的： [0006]本发明为内窥镜微创手术空间成像高清图像同步精度重构方法， 包括如下步骤： [0007]步骤S1： 建立图像重构的标准样本模型， 作为参照项， 并对内窥镜图像进行预处 理， 获取内窥镜序列图像； [0008]步骤S2： 利用摄像机非线性标定算法， 对内窥镜摄像机进行标定， 得到内窥镜摄像 机的参数； [0009]步骤S3： 基于上述步骤， 得到摄像机的参数畸变情况， 基于畸变情况进行特征矫 正； [0010]步骤S4： 矫正后代入参照项， 即标准样本模型， 利用计算机观察差异点， 并进行二 次特征修复完 善； [0011]步骤S5： 对内窥镜图像进行增强处 理， 并对图像特 征点进行提取和匹配； [0012]步骤S6： 基于上述匹配的图像特征点， 进行三维摄影重建， 并对模型进行可视化处 理； [0013]步骤S7： 完成内窥镜微创手术的空间成像高清图像同步精度重构。 [0014]所述步骤S1中标准样本模型为内窥镜微创手术中已成立的图像数据样本 。说　明　书 1/3 页 3 CN 114943722 A 3