一种三维扫描内窥镜和三维扫描方法

摘要

本发明公开了一种三维扫描内窥镜和三维扫描方法，其中，一种三维扫描内窥镜包括：第一摄像头、第二摄像头、激光线发射单元以及分别与所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述激光线发射单元连接的处理单元，三维扫描内窥镜由第一摄像头和第二摄像头同步获取被激光条纹扫描的被测物体，结合相机标定方法获得的外极线约束条件对被测物体的待测面的三维轮廓进行重建，从而实现了对被测物体的待测面的三维轮廓的自动测量，另外，本发明提供的技术方案通过使用激光条纹对被测物体的待测面进行扫描而不需要人工手动指定特征点，能够有效提高被测物体三维轮廓信息的测量准确性。

主权项

一种三维扫描内窥镜，其特征在于，包括：用于获取被测物体的视频图像的第一摄像头；用于与所述第一摄像头同步获取所述被测物体的视频图像的第二摄像头；用于向所述被测物体发射激光条纹，并使所述激光条纹在所述被测物体的待测面上沿同一直线方向均匀移动的激光线发射单元，其中，所述被测物体的待测面是指所述被测物体上与所述三维扫描内窥镜相对的面；分别与所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述激光线发射单元连接的处理单元；其中，所述处理单元用于：根据相机标定方法对所述第一摄像头和所述第二摄像头进行标定，获取外极线约束条件；根据所述外极线约束条件对所述第一摄像头和所述第二摄像头同步获取的每帧视频图像进行三维轮廓重建，得到所述被测物体的待测面的三维轮廓信息；其中，所述根据所述外极线约束条件对所述第一摄像头和所述第二摄像头同步获取的每帧视频图像进行三维轮廓重建，包括：根据边缘检测算法分别检测所述第一摄像头获取的第一帧视频图像和所述第二摄像头获取的第二帧视频图像中，位于所述被测物体上的激光条纹的激光中心线，其中，所述第一帧视频图像和所述第二帧视频图像分别由所述第一摄像头和所述第二摄像头在同一时刻获取；根据所述外极线约束条件计算所述激光中心线上每一点的三维坐标值，得到所述激光中心线在所述被测物体上的三维轮廓信息；其中，所述根据所述外极线约束条件计算所述激光中心线上每一点的三维坐标值，包括：对于所述第一帧视频图像的所述激光中心线上的任一点i，根据所述外极线约束条件检测所述点i在所述第二帧视频图像的所述激光中心线上的位置；根据所述点i在所述第一帧视频图像的位置和所述点i在所述第二帧视频图像上的位置，计算所述点i的三维坐标值。