【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于结合裂隙灯显微镜的裸眼3d显示，涉及一种裸眼3d显示系统，尤其涉及一种基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示系统及方法。
技术介绍
1、3d技术的发展，使人们在观看视频时能够感受到立体深度，带给人们亲临其境的观看体验，同时3d技术在医疗领域有着不可替代的作用，其提供准确的深度信息是医生精准手术的有力保障。
2、裂隙灯显微镜是眼科疾病诊断的主要工具，通过目镜，可以真实的呈现眼球的形态，但是目镜下视野过小，且通过目镜无法保存影像资料，借助单目相机+2d显示器可以实现影像资料的保存、远程会诊及交流学习，但是无法呈现眼球真实的立体信息，医生很难做出客观的医学诊断。
3、有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的裂隙灯显微镜采集和显示系统，以便克服现有裂隙灯显微镜存在的上述至少部分缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示系统及方法，可以使医生摆脱目镜，通过裸眼3d显示器实现对眼睛诊断，借助真实眼睛立体形态的再现，可以实现互动教学以及远程会诊。
2、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，采用如下技术方案：
3、一种基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示系统，所述系统包括：
4、3d视频流采集模块，用以采集实时3d视频流；
5、低照度图像增强模块，用以均衡左右路图像亮度和提升图像的对比度，使左右路图像整体亮度处于合适的亮度域且保持一致；
6、裸眼
7、作为本专利技术的一种实施方式，所述3d视频流采集模块包括裂隙灯显微镜、双路分光镜、双目相机，作为整个3d系统的输入端；所述双目相机通过双路分光镜安装在裂隙灯显微镜或者直接安装在裂隙灯显微镜的平行光路中进行成像；
8、所述3d视频流采集模块中，3d视频流的采集是通过左右两个高清相机，实时采集并输出图像数据。
9、作为本专利技术的一种实施方式，所述3d视频流采集模块中，双目相机必须是经过立体校正，以保证左右图严格的行对齐，且无畸变；双目相机获取的图像必须聚焦清晰。
10、作为本专利技术的一种实施方式，所述低照度图像增强模块包括：
11、全局自适应单元，用以压缩左右图的动态范围；根据双目相机得到的左右图像采用下式得到全局自适应的结果；
12、
13、其中，lw max为输入图像亮度的最大值，为输入图像亮度的平均值，lw(x,y)为输入图像的亮度值，lg(x,y)为全局自适应输出结果；
14、
15、其中，n为像素个数，δ为无穷小量，防止数值溢出。
16、局部自适应单元，基于retinex理论求解左右图的反射图像，消除亮度不均对图像视觉效果的影响；为了消除裂隙灯下左右图像亮度不一致的情况，引入了一个用以平衡左右图亮度的因子β，
17、
18、其中，λ为控制参数，全局自适应输出的log均值；
19、根据下式，分别对左右图进行求解得到局部自适应的结果；通过β根据图像整体的亮度来自适应调节图像亮度非线性压缩的程度，以期达到左右图亮度一致；
20、
21、其中，ll(x,y)为局部自适应结果，hg(x,y)为对lg(x,y)进行导向滤波后的结果；
22、色调映射单元，根据上述计算得到的局部自适应结果ll(x,y)对原图像进行色调映射，得到最终经过亮度增强后的图像；经过增强后的图像，能够在裂隙灯下观察角膜、晶体等眼部组织。
23、作为本专利技术的一种实施方式，所述裸眼3d视频流显示模块用以以裸眼的方式观看3d视频流；得到经过亮度增强后的图像，通过图像拼接技术，得到sidebyside格式的3d视频帧，输送到裸眼3d显示器进行显示；裸眼3d显示器通过精准分光，使左右眼分别获得左右路图像，借助大脑融像能力，使人感受到真实的立体效果。
24、根据本专利技术的另一个方面，采用如下技术方案：一种基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示方法，所述方法包括：
25、3d视频流采集步骤；采集实时3d视频流；
26、低照度图像增强步骤；均衡左右路图像亮度和提升图像的对比度，使左右路图像整体亮度处于合适的亮度域且保持一致；
27、裸眼3d视频流显示步骤；通过精准分光使左右眼分别获得左右路图像，借助大脑融像能力，使人感受到真实的立体效果。
28、作为本专利技术的一种实施方式，3d视频流采集步骤中，通过3d视频流采集模块采集实时3d视频流；3d视频流采集模块包括裂隙灯显微镜、双路分光镜、双目相机，作为整个3d系统的输入端；所述双目相机通过双路分光镜安装在裂隙灯显微镜或者直接安装在裂隙灯显微镜的平行光路中进行成像；
29、所述3d视频流采集模块中，3d视频流的采集是通过左右两个高清相机，实时采集并输出图像数据。
30、作为本专利技术的一种实施方式，所述3d视频流采集步骤中，双目相机必须是经过立体校正，以保证左右图严格的行对齐，且无畸变；双目相机获取的图像必须聚焦清晰。
31、作为本专利技术的一种实施方式，所述低照度图像增强步骤，包括：
32、全局自适应步骤；压缩左右图的动态范围；根据双目相机得到的左右图像采用下式得到全局自适应的结果；
33、
34、其中，lw max为输入图像亮度的最大值，为输入图像亮度的平均值，lw(x,y)为输入图像的亮度值，lg(x,y)为全局自适应输出结果；
35、
36、其中，n为像素个数，δ为无穷小量，防止数值溢出。
37、局部自适应步骤；基于retinex理论求解左右图的反射图像，消除亮度不均对图像视觉效果的影响；为了消除裂隙灯下左右图像亮度不一致的情况，引入了一个用以平衡左右图亮度的因子β，
38、
39、其中，λ为控制参数，全局自适应输出的log均值；
40、根据下式，分别对左右图进行求解得到局部自适应的结果；通过β根据图像整体的亮度来自适应调节图像亮度非线性压缩的程度，以期达到左右图亮度一致；
41、
42、其中，ll(x,y)为局部自适应结果，hg(x,y)为对lg(x,y)进行导向滤波后的结果；
43、色调映射步骤；根据上述计算得到的局部自适应结果ll(x,y)对原图像进行色调映射，得到最终经过亮度增强后的图像；经过增强后的图像，能够在裂隙灯下观察角膜、晶体等眼部组织。
44、作为本专利技术的一种实施方式，所述裸眼3d视频流显示步骤中，以裸眼的方式观看3d视频流；得到经过亮度增强后的图像，通过图像拼接技术，得到sidebyside格式的3d视频帧，输送到裸眼3d显示器进行显示；裸眼3d显示器通过精准分光，使左右眼分别获得本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示系统，其特征在于：
6.一种基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示方法，其特征在于：
9.根据权利要求6所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3D视频流采集和显示方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于裂隙灯显微镜的裸眼3d视频流采集和显示系统，其特征在于：
...【专利技术属性】
技术研发人员：周行涛，方勇，沈阳，张伟香，赵婧，董其城，莫晓芬，戴怡杰，黄洋轶，刘芳，
申请(专利权)人：复旦大学附属眼耳鼻喉科医院，
类型：发明
国别省市：
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