本技术公开了一种3D超高清荧光医用内窥镜成像方法及装置,包括:获取并分析内窥镜实时视频流,进行去噪处理和多维度特征提取;利用多尺度形状重建方法进行初始深度估计,通过立体视差优化和条件随机场方法得到高精度深度图,重建初始三维点云;采用基于最优传输理论的变分配准方法进行精确配准,对白光和荧光图像序列进行动态重采样与融合;结合组织物理模型,对初始三维点云进行表面重建、优化和细化,利用融合图像序列进行动态纹理映射,最后进行渲染和输出。本方法实现了高质量的3D超高清荧光医用内窥镜成像。
背景技术
内窥镜技术在微创手术和早期疾病诊断中扮演着至关重要的角色。3D超高清荧光医用内窥镜成像技术的发展,提供了前所未有的视觉体验和诊断能力。它不仅能够提供高分辨率的三维图像,还能通过荧光成像技术突出显示特定的组织结构或病变区域。提高了手术的精准度和安全性,同时也为早期癌症筛查和诊断提供了新的可能性。特别是在复杂的解剖结构中,如消化道、呼吸道或神经外科手术中,3D超高清荧光成像技术能够帮助医生更好地理解组织的空间关系和功能状态,从而做出更精确的诊断和治疗决策。
目前,3D超高清荧光医用内窥镜成像技术已经取得了显著进展。研究人员已经开发出了能够同时捕获白光和荧光图像的系统,并通过图像融合技术将两种模态的信息进行整合。
尽管现有技术已经取得了显著进展,但仍然存在一些亟待解决的具体技术问题。在图像去噪方面,现有方法往往难以在保留细节信息和去除噪声之间取得良好的平衡,特别是在低光照条件下获取的荧光图像中。白光图像和荧光图像的精确配准仍然是一个挑战,特别是在存在组织变形的情况下,传统的刚性配准方法难以达到理想效果。另外,现有的深度估计方法在处理反射或半透明表面时常常出现误差,这在内窥镜成像中是一个普遍存在的问题。在三维重建过程中,如何准确地模拟和考虑组织的物理特性(如弹性和形变)仍然是一个待解决的问题。因此需要研究创新。
实现思路