无标志点的内窥镜定位跟踪方法和系统

摘要

本发明公开无标志点的内窥镜定位跟踪方法和系统。该方法包括：对内窥镜序列图像进行畸变校正；提取校正的内窥镜序列图像的特征点，并完成相邻帧内窥镜序列图像特征点的相互匹配；根据匹配的特征点，估计相邻帧内窥镜序列图像的运动矩阵；依据运动矩阵，重建匹配的所有特征点的空间位置；提取术前CT体数据的表面点云，完成表面点云与重建的特征点的匹配，获得内窥镜序列图像与术前CT体数据间的旋转矩阵和平移向量；根据旋转矩阵和平移向量，得到内窥镜在CT体数据中的相对位姿，将内窥镜实时图像与CT体数据进行融合显示。本发明在不需要选取标志点的情况下能高效准确的定位跟踪内窥镜的位姿，为多模态影像融合引导内窥镜微创手术提供了理论基础。

主权项

一种无标志点的内窥镜定位跟踪方法，其特征在于，包括：步骤S1，对内窥镜序列图像进行畸变校正；步骤S2，提取校正的内窥镜序列图像的特征点，并完成相邻帧内窥镜序列图像的特征点的相互匹配；步骤S3，根据相邻帧内窥镜序列图像已匹配的特征点，估计相邻帧内窥镜序列图像的运动以获得相邻帧内窥镜序列图像之间的运动矩阵；步骤S4，依据相邻帧内窥镜序列图像之间的运动矩阵，重建匹配的所有特征点的空间位置；步骤S5，提取术前CT体数据的表面点云信息，并完成表面点云与内窥镜序列图像的重建后的特征点的匹配，获得内窥镜序列图像与术前CT体数据之间的旋转矩阵和平移向量；步骤S6，根据旋转矩阵和平移向量，得到内窥镜在CT体数据中的相对位姿信息，根据位姿信息将内窥镜实时图像与CT体数据进行融合显示。