腹腔鏡手術(shù)圖像的立體匹配算法研究.pdf

1、腹腔鏡手術(shù)與傳統(tǒng)的開腹手術(shù)相比，具有創(chuàng)傷輕、痛苦小、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，在外科領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。三維腹腔鏡在臨床手術(shù)中能明顯增加景深，給醫(yī)生提供自然的三維立體視覺，使得特定操作的完成時(shí)間更少，操作更加精確精準(zhǔn)，手術(shù)錯(cuò)誤率明顯減少，為更復(fù)雜的微創(chuàng)外科手術(shù)提供了先進(jìn)的技術(shù)支持。因此，三維腹腔鏡相關(guān)技術(shù)的研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用前景。
　　論文根據(jù)雙目立體視覺原理，主要研究了圖像立體匹配技術(shù)和深度信息提取技術(shù)，為后續(xù)的三維信息恢復(fù)

2、及三維模型構(gòu)建打下了一定的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下:
　　首先，簡要介紹了三維腹腔鏡手術(shù)系統(tǒng)和基于雙目立體視覺的深度信息獲取原理。
　　然后，詳細(xì)分析了經(jīng)典的Harris特征匹配算法，根據(jù)其優(yōu)勢和不足，從Harris角點(diǎn)檢測算子、特征向量的描述、特征匹配及匹配算法的實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行深入探究，提出了一種具有尺度不變特征的Harris特征匹配算法。在MATLAB7.0編程環(huán)境下對腹腔鏡手術(shù)圖像進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中能夠提取較多的角點(diǎn)，而且

3、匹配率較高，證明了該算法的優(yōu)越性，達(dá)到了預(yù)期效果。
　　最后，通過分析特征匹配算法與區(qū)域匹配算法的優(yōu)勢與不足，該文引入互補(bǔ)策略，利用特征匹配視差圖的魯棒性和區(qū)域匹配視差圖的致密性，將兩種匹配算法相結(jié)合，提出了一種改進(jìn)的Harris角點(diǎn)特征與區(qū)域聯(lián)合的匹配算法。算法中采用改進(jìn)的Harris角點(diǎn)信息進(jìn)行初匹配以提高處理速度，對特征匹配后圖像對中其他大量非特征點(diǎn)，利用視差梯度約束的區(qū)域匹配得到最終致密的視差圖。在此基礎(chǔ)上，采用兩攝像機(jī)主