[发明专利]内窥镜目标物大小计算方法及分析系统

权利要求书

1.一种内窥镜目标物大小计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立该内窥镜在不同距离下的单位像素大小的距离-像素单位尺寸数学关系模型；

采集内窥镜到目标物的实际距离d；

内窥镜拍摄目标物图像，对该图像进行畸变校正；

畸变校正包括以下步骤：

A，获取内窥镜拍摄的图像，所述图像为矩形或正方形；

B，对步骤A获取的图像进行边界填充；

C，对内窥镜相机进行标定，获得相机外参和相机内参；

D，在0至1之间设置多个校正系数，根据所述校正系数生成多个相机校正内参；

E，根据相机外参和不同校正系数下的相机校正内参，求出边界填充后图像对应原图的每个像素的非线性畸变坐标映射矩阵M_P1,M_P2…M_P9,M_P10，……，M_pq,根据所述畸变坐标映射矩阵进行校正；

其中，所述q为校正系数的个数，也即坐标映射矩阵的个数，i为正数且1≤i≤q，size为校正图像的大小，H为映射矩阵，K'_i为对应第i个校正系数的校正后的相机内参；

畸变坐标映射矩阵求取方法具体为：将填充后图像中的每一个像素点坐标转换到摄像机坐标系,并归一化得到Z＝1平面下的三维坐标(x',y',1)，其中T为平移向量，

求出平面模型下像素点对应鱼眼半球模型下的极坐标，利用求出的极坐标值将三维坐标点重投影到二维图像平面得到(m_x,m_y)即为目标图像对应的像素点坐标，

M_pi＝M(x_i,y_i)＝(m_xi,m_yi)，

其中f_x，f_y为焦距，c_x，c_y为图像的中心点坐标；

F，对所述校正后图像进行仿射变换，选取矩形图像中的尽量大的椭圆形或圆形，将椭圆形或圆形以外的角落区域的图像内容仿射到中间椭圆形或圆形区域内；

在校正过后的图像中获得目标物的像素数量，并于距离-像素单位尺寸数学关系模型中查到当距离为d时所对应的单位像素的尺寸大小，计算目标物的大小，计算方法为：N*S_d，其中，N为目标物的像素数量，S_d为距离-像素单位尺寸数学关系模型中距离为d时单个像素所对应的实际面积尺寸。

2.根据权利要求1所述的内窥镜目标物大小计算方法，其特征在于：采集内窥镜到目标物的实际距离d时采用距离传感器采集内窥镜到目标物的距离d’,并根据实际测量得到的距离对距离d’进行拟合得到距离-传感器测量值数学关系模型,得到内窥镜到目标物的实际距离d。

3.根据权利要求1所述的内窥镜目标物大小计算方法，其特征在于：所述目标物的像素数量包括目标物总的像素个数、目标物最长边的像素个数和与最长边垂直的短边的像素个数；分别根据目标物总的像素个数、目标物最长边的像素个数和与最长边垂直的短边的像素个数计算得到目标物的面积大小、其最长边的长度以及与最长边垂直的短边的长度。

4.根据权利要求1所述的内窥镜目标物大小计算方法，其特征在于：所述步骤B中进行边界填充的方法为：

其中，d(x,y)是填充后的图像，f(x,y)为原图像，w为原图像的宽度，h为原图像的高度，Δx是x方向上填充的宽度，Δy是y方向上填充的高度，填充后的图像宽高变为Δx+w，Δy+h。