一种用于硬管内窥镜成像畸变的测量方法

摘要

本发明公开了一种用于硬管内窥镜成像畸变的测量方法，采用液晶显示屏产生靶标图案，可由其独立的控制系统产生，能根据实际测量要求改变靶标图案，或者靶标条纹间隙，以满足不同测量精度或不同测量要求。液晶屏作为测量装置中的靶标，不需另外光源照明，且灵活可变，利用率高，精度高；本发明的测量装置使用成像CCD采集出瞳图像，并成像与计算机屏幕，便于观察，避免视觉疲劳；本发明采用计算机处理采集到的图像，MATLAB软件进行图像处理，计算内窥镜相对畸变，运算快速，测量智能化，精度高。

主权项

一种用于硬管内窥镜成像畸变的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、搭建成像畸变测量系统：将液晶显示屏(1)、内窥镜夹持架(2)以及成像CCD(3)安装在直线导轨(5)的滑块上；将被测试的硬管内窥镜固定在所述内窥镜夹持架(2)上，使硬管内窥镜的视场对准液晶显示屏(1)；将成像CCD(3)通过硬管内窥镜的出瞳端自带的光学接口连接在一起；步骤2、控制液晶显示屏(1)产生一组同心圆环，将液晶显示屏(1)显示的图案作为靶标；步骤3、控制成像CCD(3)接收硬管内窥镜出瞳端的图像，并对所述图像进行二值化处理：将灰度值大于设定阈值的像素点灰度置为0，反之则置为1，如此得到二值化图像；步骤4、保留所述二值化图像中灰度为0的像素点的坐标，并根据灰度为0像素点坐标得到同心圆环的圆心坐标，并设为(a，b)；步骤5、在所述二值化图像的图像坐标系中，在过圆心(a，b)的水平坐标轴方向上找到属于同一个圆环的两个灰度值为0的像素点，并根据该两个像素点坐标及圆心坐标确定所在圆环在水平方向的半径，依此方法得到所有圆环在成像CCD(3)上的水平方向的半径；同理，在过圆心(a，b)的竖直坐标轴方向上找到属于同一个圆环的两个灰度值为0的像素点，并根据该两个像素点坐标和圆心坐标确定所在圆环在成像CCD(3)上的竖直方向的半径，依此方法得到所有圆环在竖直坐标轴方向的半径；步骤6、针对每一个圆环，将所述步骤5中得到的水平方向半径与在液晶显示屏(1)上的水平方向半径求差值，则为水平方向畸变量Vx；同理，得到竖直方向畸变量Vy；步骤7、将步骤6中所得的每一个圆环对应的水平方向半径和水平方向畸变量以及竖直方向半径和竖直方向畸变量分别求各自的算数平均值，然后分别求水平方向相对畸变量或者竖直方向相对畸变量其中，Vx和Vy分别表示水平和竖直方向畸变量的算术平均值，Rx和Ry分别表示水平和竖直方向半径的算术平均值；将同一圆环对应的水平和竖直方向畸变量求均值，得到相对畸变量；将各圆环的半径作为横坐标，以各圆环对应的相对畸变量作为纵坐标，得到硬管内窥镜的畸变曲线。