[发明专利]一种单镜头内镜图像的三维重建方法及装置

权利要求书

1.一种单镜头内镜图像的三维重建装置，其特征在于：包括拍摄系统、亮度调节系统、突触推测系统、块匹配系统、运动向量检测系统、构图识别系统与三维图像重建系统。

2.一种单镜头内镜图像的三维重建方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)利用单镜头拍摄需要进三维重建的图像，并利用图形分割系统将图形进行分割，在拍摄以及图像分割成型的同时使用亮度调节系统来提高拍摄系统的亮度；

2)通过从移动摄像机拍摄的影像中获取在时间上不同的两张帧影像，并在该影像之间进行立体影像对应，从而来推测突触，离相机越远的物体，两幅图像之间的移动量就越小，在相机对静止画面仅移动的理想状态下，能够获得正确的突触；

3)通过块匹配，从时间上检测前后两帧图像中运动矢量，同时，通过进行块匹配，组合全局搜索与局部搜索，提高了运动矢量检测的精度，并且通过利用过去的运动矢量检测结果和邻接块的检测结果，对于块匹配的候补光圈高速化也得到了结果；

4)将运动向量按k-means法分类到多个集群中，通过在这些集群之间调查彼此的遮挡关系，来判断哪个集群是远离相机的区域，对应于接近照相机的物体集群在其周围进行掩藏背景集群的运动；

5)检查集群边界区域的运动向量，并确定正在进行掩藏其它运动的向量为前景，根据这种集群之间的遮挡关系，可求出离相机最远的集群，然后求出最后面的集群的平均运动矢量与各像素的运动矢量之差(平方误差)，由此，就可以算出最里面的运动相对的所有像素的运动，将这种相对运动看作是视差，并变换成突触；

6)进行构图识别，构图识别由三个步骤组成：第一步是用于识别的特征提取，从输入图像四个角的方形区域计算颜色直方图，并在所示的区域之间求出直方图类似度，将该类似度作为特征量进行识别；第二步骤是基于特征量的识别处理，识别器使用多类SVM，从根据构图手工分类的学习用图像中提取特征，并学习SVM的识别函数，对于输入的特征向量，选择输出最大相似性的构图；第三步骤是deps生成，根据针对每个构图事先确定的规则来确定突触值；

7)将所有采集的突触值建立一个三维坐标系，将所有的三维坐标系进行融合以及配准，从而实现三维图像重建。