[发明专利]一种基于双目立体视觉跟踪和视网膜血管特征的OCT图像拼接方法

权利要求书

1.一种基于双目立体视觉跟踪和视网膜血管特征的OCT图像拼接方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

步骤a、双目立体视觉坐标系和OCT坐标系转换关系标定；

步骤b、不同视角下对眼底视网膜双目立体视觉多次拍照和OCT多次三维扫描；

步骤c、基于双目立体视觉和视网膜表面血管分叉点的不同视角下OCT三维数据块之间的旋转和平移关系初始化，步骤c具体包括：

步骤c1、视角1下，双目立体视觉左右相机二维图像中视网膜表面血管分叉点提取，视角2下，双目立体视觉左右相机二维图像中视网膜表面血管分叉点提取；

步骤c2、双目立体视觉左右相机二维图像中视网膜表面血管分叉点的匹配，左相机在不同视角下的二维图像中视网膜表面血管分叉点的匹配，右相机在不同视角下的二维图像中视网膜表面血管分叉点的匹配；

步骤c3、基于双目立体视觉视网膜表面血管分叉点三维重建；

步骤c4、选取左右相机匹配成功点集、左相机视角1和视角2两帧图像匹配成功点集、右相机视角1和视角2两帧图像匹配成功点集的公共点集；

步骤c5、利用视角1和视角2重建的三维表面血管分叉点中的公共点集求取视角2 OCT三维数据块相对于视角1 OCT三维数据块的旋转和平移关系，对旋转和平移关系初始化；

步骤d、基于最小二乘法和OCT三维视网膜血管分叉点的视角2 OCT三维数据块相对于视角1 OCT三维数据块的旋转和平移关系优化，步骤d具体包括：

步骤d1、求视角1 OCT三维数据块中的血管分叉点P1，求视角2 OCT三维数据块中的血管分叉点P2；

步骤d2、求视角2 OCT三维数据块的每一个血管分叉点在视角1 OCT三维数据块的对应最近血管分叉点；

步骤d3、求旋转和平移参数，使对应最近点对的平均距离最小；

步骤d4、利用步骤d3求得的旋转和平移参数，得到视角2相对于视角1进行变换后的点集P2’；

步骤d5、判断P2’与P1平均距离是否小于阈值或迭代次数大于给定阈值，如果不符合条件，重复执行步骤d2，如果符合条件，实现了视角2 OCT三维数据块相对于视角1 OCT三维数据块的旋转和平移关系的优化；

步骤e、对视角2 OCT三维数据块与视角1 OCT三维数据块公共部分进行插值，步骤e具体包括：

步骤e1、求取视角2 OCT三维数据块与视角1 OCT三维数据块的交集和差集；

步骤e2、对视角2 OCT三维数据块与视角1 OCT三维数据块交集部分按照视角1三维数据块的分辨率进行插值，每个像素点的插值等于一个像素范围内所有值的平均值；

步骤e3、依据视角1三维数据块的分辨率和像素位置，对视角2 OCT三维数据块与视角1OCT三维数据块的差集中的视角2 OCT三维数据块进行插值，每个像素点的插值等于一个像素范围内所有值的平均值。

2.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉跟踪和视网膜血管特征的OCT图像拼接方法，其特征在于，步骤a具体包括：

步骤a1、OCT红外宽带光源在固定的×Y坐标点投射N个特征点；

步骤a2、OCT系统获取N个特征点在OCT坐标系下的三维坐标(x_N，y_N，z_N)；

步骤a3、双目立体视觉系统获取N个特征点在双目立体视觉坐标系下的三维坐标(x’_N，y’_N，z’_N)；

步骤a4、根据N个特征点(x’_N，y’_N，z’_N)和(x_N，y_N，z_N)的对应关系建立双目立体视觉坐标系和OCT坐标系的旋转平移关系，实现双目立体视觉坐标系和OCT坐标系转换关系的标定。

3.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉跟踪和视网膜血管特征的OCT图像拼接方法，其特征在于，步骤b具体包括：

步骤b1、在视角1情况下，利用双目立体视觉左右相机对眼底视网膜进行拍照并完成OCT三维扫描；

步骤b2、移动测量系统，重复步骤b1，直到完成所有眼底视网膜检测区域的左右相机拍照和OCT三维扫描。