【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及图像处理技术，并且更具体地，涉及配准(register)和重建在医疗手术期间捕获的多个图像，其中配准和重建成像场景的过程使用场景的独特特征来准确地显示捕获的图像，同时最小化计算要求。
技术介绍
1、各种医疗设备技术可供医疗专业人员使用，用于在查看和成像人体的内部器官和系统时使用。例如，配备有数字相机的医疗内窥镜可以被许多医学领域的医生用来在内部查看人体的部分，以用于检查、诊断和治疗期间。例如，医生可以使用耦合到内窥镜的数字相机来查看碎石手术期间肾结石的治疗。
2、然而，在医疗手术的某些部分期间，由相机捕获的图像可能会经历各种复杂的曝光序列(exposure sequence)和不同的曝光条件(exposure condition)。例如，在碎石手术期间，医生可以查看由定位在被用于粉碎肾结石的激光光纤附近的数字相机捕获的实时视频流。可以理解的是，为了确保以有效的方式执行医疗手术，医生(或其他操作者)需要在适当的视场中可视化肾结石。例如，由定位在肾结石附近的数字相机所捕获的图像需要准确地反映肾结石的大小。知道肾结石(和/或残留的结石碎片)的物理大小可能直接影响手术决策制定和整体手术效率。在一些光学成像系统(例如，单目光学成像系统)中，图像传感器像素大小可以是固定的，并且因此，被显示的对象的物理大小取决于对象与采集光学器件的距离。在这种实例中，相同大小的两个对象在同一图像中可能看起来不同，其中，离光学器件更远的对象可能看起来比第二对象更小。因此，当在医疗手术中分析视频图像时，累积来自多个图像帧的数据可能是有用的，
技术实现思路
1、本公开提供了医疗设备的设计、材料、制造方法和使用替代方案。组合身体结构的多个图像的示例方法包括在第一时间点，使用定位在第一位置处的数字相机捕获第一输入图像，使用第一多个像素来表示第一图像，在第二时间点，使用定位在第二位置处的数字相机捕获第二输入图像，使用第二多个像素来表示第二图像，生成第一输入图像的第一特征距离图，生成第二输入图像的第二特征距离图、计算数字相机在第一时间点和第二时间点之间的位置改变，并且利用第一特征距离图、第二特征距离图和数字相机的位置改变来生成身体结构的三维表面近似。
2、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，第一图像对应于身体结构，并且其中，生成第一特征距离图包括从第一多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与第一图像的特征的接近度来选择的。
3、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，来自第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与身体结构的中心纵向轴线的接近度来选择的。
4、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，第二图像对应于身体结构，并且其中，生成第二特征距离图包括从第二多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自第二多个像素的一个或多个像素是基于它们与第二图像的特征的接近度来选择的。
5、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，来自第二多个像素的一个或多个像素是基于它们与身体结构的中心纵向轴线的接近度来选择的。
6、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，生成第一特征距离图包括计算从身体结构的一部分到第一图像的一个或多个像素的直线距离。
7、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，生成第二特征距离图包括计算从身体结构的一部分到第二图像的一个或多个像素的直线距离。
8、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，生成第一特征距离图包括将数值分配给第一多个像素中的一个或多个像素。
9、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，生成第二特征距离图包括将数值分配给第二多个像素中的一个或多个像素。
10、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，第一多个像素被布置在第一坐标网格中，并且其中，第二多个像素被布置在第二坐标网格中，并且其中，第一多个像素的坐标位置与第二多个像素的坐标位置处于相同的相应位置。
11、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，还包括：通过使用与数字相机运动配置参数相对应的一个或多个自由度将第一特征距离图与第二特征距离图配准来生成混合特征距离图。
12、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，数字相机运动参数包括数字相机沿着镜轴线的位置改变和旋转改变中的一个或多个。
13、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，还包括：通过将在混合距离图中计算的距离值与阈值距离值进行比较来评估混合距离图的置信度。
14、组合身体结构的多个图像的另一示例方法包括使用图像捕获设备在第一时间点获得第一图像，并且在第二时间点获得第二图像，其中，当图像捕获设备在第一时间点捕获第一图像时，图像捕获设备被定位在第一位置，并且其中，当图像捕获设备在第二时间点捕获第二图像时，图像捕获设备被定位在第二位置，并且其中，第二时间点发生在第一时间点之后。该示例方法还包括使用第一多个像素来表示第一图像，使用第二多个像素来表示第二图像，生成第一输入图像的第一特征距离图，生成第二输入图像的第二特征距离图，计算数字相机在第一时间点和第二时间点之间的位置改变，利用第一特征距离图、第二特征距离图和数字相机的位置改变来生成身体结构的三维表面近似。
15、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，第一图像对应于身体结构，并且其中，生成第一特征距离图包括从第一多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与第一图像的与身体结构相关的特征的接近度来选择的。
16、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，来自第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与身体结构的中心纵向轴线的接近度来选择的。
17、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，第二图像对应于身体结构，并且其中，生成第二特征距离图包括从第二多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自第二多个像素的一个或多个像素是基于它们与第二图像身体结构的特征的接近度来选择的。
18、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，其中，来自第二多个像素的一个或多个像素是基于它们与身体结构的中心纵向轴线的接近度来选择的。
19、可替换地或附加于上述实施例中的任何一个，还包括：通过使用与数字相机运动参数和镜状态配置参数相对应的一个或多个自由度将第一特征距离图与第二特征距离图配准来生成混合特征距离图。
20、用于从多个图像生成融合图像的另一示例系统包括处理器和包括被配置为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合身体结构的多个图像的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一图像对应于所述身体结构，并且其中，生成所述第一特征距离图包括从所述第一多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自所述第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述第一图像的特征的接近度来选择的。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，来自所述第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述身体结构的中心纵向轴线的接近度来选择的。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述第二图像对应于所述身体结构，并且其中，生成所述第二特征距离图包括从所述第二多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自所述第二多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述第二图像的特征的接近度来选择的。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，来自所述第二多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述身体结构的中心纵向轴线的接近度来选择的。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，生成所述第一特征距离图包括计算从所述身体结构的一部分到所述第一图
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，生成所述第二特征距离图包括计算从所述身体结构的一部分到所述第二图像的一个或多个像素的直线距离。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，生成所述第一特征距离图包括将数值分配给所述第一多个像素中的一个或多个像素。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，生成所述第二特征距离图包括将数值分配给所述第二多个像素中的一个或多个像素。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述第一多个像素被布置在第一坐标网格中，并且其中，所述第二多个像素被布置在第二坐标网格中，并且其中，所述第一多个像素的坐标位置与所述第二多个像素的坐标位置处于相同的相应位置。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，还包括：通过使用与数字相机运动配置参数相对应的一个或多个自由度将所述第一特征距离图与所述第二特征距离图配准来生成混合特征距离图。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，数字相机运动参数包括所述数字相机沿着镜轴线的位置改变和旋转改变中的一个或多个。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：通过将在混合距离图中计算的距离值与阈值距离值进行比较来评估所述混合距离图的置信度。
14.一种组合身体结构的多个图像的方法，所述方法包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一图像对应于所述身体结构，并且其中，生成所述第一特征距离图包括从所述第一多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自所述第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述第一图像的与身体结构相关的特征的接近度来选择的。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种组合身体结构的多个图像的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一图像对应于所述身体结构，并且其中，生成所述第一特征距离图包括从所述第一多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自所述第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述第一图像的特征的接近度来选择的。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，来自所述第一多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述身体结构的中心纵向轴线的接近度来选择的。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述第二图像对应于所述身体结构，并且其中，生成所述第二特征距离图包括从所述第二多个像素中选择一个或多个像素，其中，来自所述第二多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述第二图像的特征的接近度来选择的。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，来自所述第二多个像素的一个或多个像素是基于它们与所述身体结构的中心纵向轴线的接近度来选择的。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，生成所述第一特征距离图包括计算从所述身体结构的一部分到所述第一图像的一个或多个像素的直线距离。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，生成所述第二特征距离图包括计算从所述身体结构的一部分到所述第二图像的一个或多个像素的直线距离。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼拉杰·普拉萨德·劳尼亚尔，罗伯特·J·赖克，陈龙泉，马修·J·斯特朗，
申请(专利权)人：波士顿科学医学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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