[发明专利]一种用于增强现实手术导航的腹腔镜视频精准融合方法

摘要

本发明涉及一种用于增强现实手术导航的腹腔镜视频精准融合方法，步骤一：对腹腔镜相机进行标定，确定相机参数；步骤二：使用腹腔镜相机标定参数进行3D图形渲染引擎的投影矩阵设置；步骤三：获取手术对象术中的腹腔镜图像，用3D图形渲染引擎渲染生成对应的无畸变视图；步骤四：用畸变模型对步骤三所述3D图形渲染引擎渲染获得的无畸变视图进行变形处理，获得与实际腹腔镜具有同样畸变效果的虚拟视图；步骤五：融合虚拟视图与实际腹腔镜图像，检测步骤四生成虚拟视图的每一个像素点的深度值；步骤六：实时获取术中实际腹腔镜图像，重复步骤三到步骤五，获得具有正确位置映射关系的精准虚拟‑真实融合视频用于手术导航。

主权项

1.一种用于增强现实手术导航的腹腔镜视频精准融合方法，特征在于：该方法步骤如下：步骤一：对腹腔镜相机进行标定，确定相机参数；步骤二：使用腹腔镜相机标定参数进行3D图形渲染引擎的投影矩阵设置，使得3D图形渲染引擎的视图平截头体与实际腹腔镜相机具有相同的投影几何关系；步骤三：获取手术对象术中的腹腔镜图像，使用3D图形渲染引擎渲染生成对应的无畸变视图；步骤四：利用畸变模型对步骤三所述3D图形渲染引擎渲染获得的无畸变视图进行变形处理，获得与实际腹腔镜具有同样畸变效果的虚拟视图；步骤五：融合虚拟视图与实际腹腔镜图像，在3D图形渲染引擎的片段着色器中检测步骤四所生成虚拟视图的每一个像素点的深度值，如果虚拟视图中的像素是背景像素，则将实际腹腔镜图像上对应的像素值赋予当前像素，否则将虚拟视图的对应像素值赋予当前像素，最终获得具有正确位置关系的精准虚拟‑真实融合视图；步骤六：实时获取术中实际腹腔镜图像，并不断重复步骤三到步骤五，最终获得具有正确位置映射关系的精准虚拟‑真实融合视频用于手术导航，实现术前导航信息与术中腹腔镜视野图像的实时精准叠加。