[发明专利]全高清3D电子腹腔镜系统的图像配准方法

摘要

本发明提供一种全高清3D电子腹腔镜系统的图像配准方法，首先对采集的图像序列进行图像转换、图像分块与特征提取、特征点集优化与初始运动参数估计，然后计算最优运动参数T，求出最优运动参数T后，将活动图像的彩色副本与参考图像的彩色副本配准，同时为了保证配准后图像的清晰度，采用了精度损失较少的双线性插值法对图像进行差值，同时采用了Gaussian‑Laplacian函数对图像进行滤波，从而消除噪声提高图像质量。最后在水平位移上添加位移差，从而保证后续3D显示效果。

主权项

1.一种全高清3D电子腹腔镜系统的图像配准方法，其特征在于：包括用于采集图像的两个镜头，其中一个镜头采集的图像作为图像序列中的左视图，另一个镜头采集的图像作为图像序列中的右视图，还包括以下步骤：A.图像备份与图像转换：将图像序列I_i中的左视图设定为参考图像，即配准图，右视图设为活动图像，将左视图与右视图转化为灰度图像，并保留彩色图像副本一份，转化公式为：G(m,n)＝I(R*0.3+G*0.59+B*0.11)其中，G(m,n)表示彩色图像中点(m,n)转换后的灰度值；m，n表示图像像素点的坐标值；R，G，B分别代表点(m,n)的三个彩色通道对应的像素值；B.图像分块与特征点提取：建立二维坐标系，在活动图像(右视图)中寻找一系列特征点子集F_i＝{(m_j,n_j)|j＝1,...,N}，其中(m_j,n_j)为第j个特征点在活动图中的像素点坐标值，由所有的特征点子集形成特征点集合F；C.搜索特征子集E，计算初始运动参数T0：在特征点集合F中，迭代搜索初始的最优子集然后基于最优子集E采用刚体变换估计运动参数运动参数T₀为在一个有效的最优子集上的最佳匹配结果；其中a₀为旋转角度，分别为x与y方向上的平移距离；D.计算最优运动参数T：将运动参数T₀作为最优运动参数T的初始值，估计特征点集合F中每个特征点在配准图上所对应的特征点位置：为集合F中第j个特征点在配准图上的位置，并由此求解在特征点集合F上的一组最优的运动参数T＝(a,X,Y)，其中a为旋转角度，X,Y分别为x与y方向上的平移距离；E.依据T变换图像，输出结果：基于步骤D中求解的最优运动参数T，将当前活动图的彩色图像副本与参考图像的彩色图像副本配准，输出至外部显示设备；将图像序列I_i+1中的左视图设定为参考图像，右视图设为活动图像，并重复步骤A至E，直至所有图像序列处理完成。