【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内窥镜领域，特别是涉及一种内窥镜成像方法及系统。
技术介绍
1、内窥镜成像系统用于辅助医生进行疾病诊断和治疗。传统的内窥镜成像系统只能获取被测区域的二维图像，医生根据图像只能掌握被测区域的二维信息，无法获取到被测区域的病灶和生理特征的深度信息或者三维信息。
2、因此，提供一种内窥镜成像方法及系统，能够获取到被测区域的三维信息，以辅助医生进行疾病诊断和治疗，有助于降低误诊率，提高手术的效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种内窥镜成像方法及系统，能够获得被测区域的三维信息。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种内窥镜成像方法，包括：
4、在接收到预设指令时，控制光源装置向被测区域投射出预设照明光束，所述预设照明光束投射在所述被测区域形成散斑图案，以及控制第一图像采集装置和第二图像采集装置获取来自所述被测区域的光线并基于获取的光线进行成像；
5、获取所述第一图像采集装置成像获得的第一图像以及所述第二图像采集装置成像获得的第二图像；
6、根据所述第一图像和所述第二图像，找出所述第一图像和所述第二图像的匹配点并获得匹配点的视差，得到视差图，并根据所述视差图、所述第一图像和所述第二图像获得所述被测区域的三维信息；其中，每一对匹配点对应所述被测区域的同一物点。
7、可选地，所述散斑图案包括亮斑和暗斑，所述暗斑的总面积小于所述被测区域的总面积的1/2。
9、可选地，所述散斑图案中的亮斑或暗斑按照一致的疏密程度均匀分布于所述被测区域。
10、可选地，所述方法还包括：
11、确定所述被测区域所在部位；
12、根据所述部位确定所述散斑图案中的亮斑或暗斑的疏密程度。
13、可选地，所述根据所述视差图、所述第一图像和所述第二图像获得所述被测区域的三维信息包括：
14、根据所述视差图和以下公式得到深度图：
15、
16、其中，z表示一对匹配点对应物点的深度，b表示第一图像采集装置光心和第二图像采集装置光心的距离，f表示第一图像采集装置镜头的焦距，δδ表示一对匹配点的视差，δδ＝xl-xr，xl表示一对匹配点在第一图像中对应点的列坐标，xr表示一对匹配点在第二图像中对应点的列坐标；
17、根据以下公式获得一对匹配点对应物点在三维坐标系的坐标(x，y，z)：
18、
19、其中，(x,y)表示一对匹配点对应物点在第一图像中的像素坐标，(u0,v0)表示第一图像的主点，fx、fy分别表示第一图像采集装置的水平焦距和垂直焦距，所述三维坐标系为以第一图像采集装置建立的三维坐标系；
20、基于各对匹配点在三维坐标系的坐标，得到所述被测区域的三维信息。
21、可选地，所述根据所述视差图、所述第一图像和所述第二图像获得所述被测区域的三维信息之后，所述方法还包括：
22、在所述第一图像中选定待测量的任意两像素(x1,y1)和(x2,y2)，并根据以下公式获得该两像素对应物点之间的距离：
23、
24、其中，l12表示该两像素对应物点之间的距离，(x1,y1,z1)表示像素(x1,y1)对应物点的坐标，(x2,y2,z2)表示像素(x2,y2)对应物点的坐标。
25、可选地，在接收所述预设指令之前，还包括：
26、对所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置进行极线校正，使得所述第一图像采集装置的图像平面和所述第二图像采集装置的图像平面平行，且同一物点在两者图像平面中的对应点处于相同行。
27、可选地，在接收所述预设指令之前，还包括：
28、对所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置进行标定，获得所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置的焦距、光轴与图像平面的交点以及畸变系数，以及所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置之间的旋转矩阵和平移矩阵。
29、一种内窥镜成像系统，包括：
30、光源装置，用于出射照明光束；
31、导光部，用于使所述照明光束沿着所述导光部传播，并从所述导光部延伸出的远端发射出以照射至被测区域；
32、第一图像采集装置和第二图像采集装置，分别用于获取来自所述被测区域的光线并基于获取的光线进行成像；
33、图像处理装置，分别与所述光源装置、所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置通信连接，用于控制所述光源装置、所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置，以实现如上所述的内窥镜成像方法。
34、可选地，所述光源装置包括光源和微镜阵列，所述微镜阵列位于所述光源的出光光路上，所述光源出射的照明光束入射至所述微镜阵列，经所述微镜阵列反射后形成所述预设照明光束，并会聚至所述导光部的近端，其中，所述微镜阵列的任一微镜均具有反射状态和不反射状态，当本微镜处于反射状态时形成亮斑，当本微镜处于不反射状态时形成暗斑。
35、可选地，所述导光部包括多根光纤，该多根光纤的近端在所述导光部近端面的排布位置与该多根光纤的远端在所述导光部远端面的排布位置一致。
36、由上述技术方案可知，本专利技术的内窥镜成像方法及系统，通过向被测区域投射出散斑图案，通过第一图像采集装置和第二图像采集装置对被测区域成像，在第一图像采集装置和第二图像采集装置成像获得的图像中借助散斑与被测区域纹理的叠加特征寻找匹配点，可以快速、准确地获得被测区域的三维信息。
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1.一种内窥镜成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的内窥镜成像方法，其特在于，所述散斑图案包括亮斑和暗斑，所述暗斑的总面积小于所述被测区域的总面积的1/2。
3.根据权利要求2所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述散斑图案中的亮斑的位置分布是无规律的。
4.根据权利要求3所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述散斑图案中的亮斑或暗斑按照一致的疏密程度均匀分布于所述被测区域。
5.根据权利要求4所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求1所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述根据所述视差图、所述第一图像和所述第二图像获得所述被测区域的三维信息包括：
7.根据权利要求6所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述根据所述视差图、所述第一图像和所述第二图像获得所述被测区域的三维信息之后，所述方法还包括：
8.根据权利要求6所述的内窥镜成像方法，其特征在于，在接收所述预设指令之前，还包括：
9.根据权利要求6所述的内窥镜成像方法，其特征在于，在接收所述预设指令
10.一种内窥镜成像系统，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的内窥镜成像系统，其特征在于，所述光源装置包括光源和微镜阵列，所述微镜阵列位于所述光源的出光光路上，所述光源出射的照明光束入射至所述微镜阵列，经所述微镜阵列反射后形成所述预设照明光束，并会聚至所述导光部的近端，其中，所述微镜阵列的任一微镜均具有反射状态和不反射状态，当本微镜处于反射状态时形成亮斑，当本微镜处于不反射状态时形成暗斑。
12.根据权利要求10所述的内窥镜成像系统，其特征在于，所述导光部包括多根光纤，该多根光纤的近端在所述导光部近端面的排布位置与该多根光纤的远端在所述导光部远端面的排布位置一致。
...【技术特征摘要】
1.一种内窥镜成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的内窥镜成像方法，其特在于，所述散斑图案包括亮斑和暗斑，所述暗斑的总面积小于所述被测区域的总面积的1/2。
3.根据权利要求2所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述散斑图案中的亮斑的位置分布是无规律的。
4.根据权利要求3所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述散斑图案中的亮斑或暗斑按照一致的疏密程度均匀分布于所述被测区域。
5.根据权利要求4所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求1所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述根据所述视差图、所述第一图像和所述第二图像获得所述被测区域的三维信息包括：
7.根据权利要求6所述的内窥镜成像方法，其特征在于，所述根据所述视差图、所述第一图像和所述第二图像获得所述被测区域的三维信息之后，所述方法还包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑振桐，王森豪，高玉梅，
申请(专利权)人：深圳开立生物医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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