基于改进尺度不变特征变换的手术室多视点图像拼接算法

第37卷第1期2018年2月

北京生物医学工程

Beijing Biomedical Engineering全息3d智能炫屏

Vol. 37 No. 1

February 2018基于改进尺度不变特征变换的手术室

水晶簇梁楠贾博奇张梦诗王宇武博张楠

摘要目的为了提高手术室环境下拼接后全景图像的主观质量，本文提出一种基于改进尺度不变特征变换（scale invariant feature transform，S IF T)的手术室多视点图像拼接算法。方法基于S IF T特征点匹配算法，依据手术室采集设备为平行摄像机且获取的两视点高关注区域重叠较宽泛的特点，提出采用局部加权融合的拼接算法消除拼接重影，并在局部加权融合算法下，对参与图像空间变换的特征点在垂直方向增加约束，筛选出正确匹配特征点对以消除拼接折痕。结果此算法解决了手术室拼接图像中手术衣的袖子、手术剪和手套的重影及巾位置拼缝不对齐的问题，即消除了术野高关注度下的拼接重影及误土豆削皮机

匹配带来的拼接折痕，保证了两幅图像拼缝后的平滑过渡。结论基于改进S IF T特征点匹配的算法获得了较好的主观手术画面的拼接质量。

关键词图像拼接；多视点手术图像；尺度不变特征变换；图像配准；加权融合算法

DOI: 10. 3969/j.issn. 1002-3208. 2018.01.002.

中图分类号R318. 04 文献标志码A 文章编号1002-3208(2018)01-0009-06

Multi-view image mosaic algorithm based on improved scale

invariant feature transform in operation room application

LIANG N a n，JIA B〇q i，ZHANG M engshi，WANG Y u，WU B〇，ZHANG Nan

School o f Biom edical E ngineering，Capital Medical University，Beijing100069

Corresponding author ：ZHANG N a n( E-m ail ：zhangnan@ ccmu. edu. cn)

【Abstract】Objective In order to improve the subjective quality of the stitched panoram ic image taken in the operation room，a multi-view image mosaic algorithm based on im proved scale invaria

nt feature transform (S IF T) is proposed. Methods An algorithm with local weighted fusion was proposed to elim inate splicing ghosting phenom enon . M oreover，to elim inate stitching crease phenomenon in stitched im ages，new constraints were proposed and applied in vertical image space transformation to select the accurate m atching feature points. Results The proposed algorithm solved the problem of mosaic in the stitched im ages，for exam ple，the quilting appeared at the sleeve of the surgical gow n，the operation sh ears，the gloves and uneven treatm ent towel position. Conclusions B etter subjective quality of the stitched panoram ic operation images is achieved by using the im proved algorithm.

【Keywords】image stitch in g；multi-view surgery im ages; scale invariant feature transform；image

基金项目：国家自然科学基金（61672362、61272255)、北京市自然科学基金(4172012)、北京市教育委员会科技发展

计划一般项目（KM20m0025011)、北京市优秀人才

培养资助青年骨干个人项目（2016000020124G103)韩先良>银行联动门

资助

低温热管作者单位：首都医科大学生物医学工程学院（北京100069) 通信作者：张捕。E-mail:zhangnan@ ccmu. edu. cn registration；w eighted fusion algorithm

〇引言

图像拼接技术由于可以带来更加丰富直观的视觉感受，已在人们的生活和工作中发挥越来越多的

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