[发明专利]2D与裸眼3D双屏内窥镜系统及显示方法

说明书

本发明提供一种2D与裸眼3D双屏显示内窥镜系统，包括依次相连的图像采集装置、图像处理装置和图像显示装置，所述图像处理装置包括图像采集模块、中间视点生成模块，所述图像显示装置包括2D监视器、裸眼3D监视器，所述图像采集模块与所述2D监视器相连，所述中间视点生成模块与3D监视器相连。该双屏内窥镜系统在医生手术中，可以同时为医生提供2D画面和3D视觉，且不需要佩戴任何辅助设备。本发明还提供一种2D与裸眼3D双屏显示内窥镜系统的显示方法。

技术领域

本发明属于医学内窥镜成像技术领域，更具体地，涉及2D与裸眼3D双屏内窥镜系统及成像方法。

背景技术

目前临床普遍使用二维的单显示屏内窥镜系统，手术过程中无法显示作业面的深度信息。使得这种内窥镜的操作在很大程度上依赖于医生的操作经验，且医生容易疲劳，精准率不高，进一步增加手术风险。

3D影像所能展示的作业面的深度信息能有效地辅助医生感知操作距离从而更好地完成手术。为实现内窥镜的3D显示，国内外内窥镜公司开发了基于辅助设备的3D内窥镜系统，其主要是借助佩戴立体眼镜来达到3D视觉效果。

但是，一方面由于眼镜的使用，使得进入使用者眼睛内的光线降低，降低了腹腔内的信息识别率；另一方面，眼镜的佩戴也会给使用者带来不便，对于平日生活中不佩戴眼镜的使用者而言，佩戴眼镜极易产生不适感，特别在医疗手术时，由于医生需要佩戴口罩，而呼吸时可能会在眼镜上形成雾气，从而影响视野，容易出现判断错误，产生“误切”“多切”的问题，还可能导致患者额外的损伤，对手术安全产生极大的影响。因此，研究出能显示具有深度信息且不需要佩戴其他设备而不干扰医生视野的内窥镜系统尤为必要。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提出一种2D与裸眼3D双屏显示内窥镜系统，包括依次相连的图像采集装置、图像处理装置和图像显示装置，所述图像处理装置包括中间视点生成模块，所述图像显示装置包括2D监视器、裸眼3D监视器，所述图像采集模块与所述2D监视器相连，所述中间视点生成模块与3D监视器相连。该双屏内窥镜系统在医生手术中，可以同时为医生提供2D画面和3D视觉，且不需要佩戴任何辅助设备。

为了实现上述目的，本发明提供的具体技术方案为：

一种2D与裸眼3D双屏显示内窥镜系统，包括依次相连的图像采集装置、图像处理装置和图像显示装置，其中：所述图像采集装置，用于采集左视图和右视图；所述图像处理装置，包括所述图像采集模块、中间视点生成模块，所述图像采集模块用于对所述左视图和右视图进行数据转换和存储，所述中间视点生成模块用于根据所述左视图和右视图生成若干中间视点视图，并根据裸眼3D监视器的像素排列表融合多视角图像；所述图像显示装置，包括2D监视器、裸眼3D监视器，所述2D监视器与所述图像采集模块相连以对所述图像采集模块处理后的图像进行2D显示，所述3D监视器与所述中间视点生成模块相连以对所述中间视点生成模块处理后的图像进行裸眼3D显示。

作为上述方案的优选，所述中间视点生成模块包括匹配点对生成单元、平行视图及视差矩阵生成单元、匹配点对二次获取及去噪单元、MLS变形单元，所述匹配点对生成单元用于根据所述左视图和右视图得到匹配点对；所述平行视图及视差矩阵生成单元用于根据所述匹配点对得到平行视图及视差矩阵；所述匹配点对二次获取及去噪单元用于根据所述平行视图及视差矩阵得到更多匹配点对，同时去除差异性较大的匹配点对以得到去噪后的匹配点对；所述MLS变形单元用于将所述去噪后的匹配点对生成不同中间视点图像。

作为上述方案的优选，所述匹配点对生成单元包括原始匹配点对生成子单元、错误匹配点对去除子单元，所述原始匹配点对生成子单元用于根据所述左视图和右视图得到原始的匹配点对，所述错误匹配点对去除子单元用于去除错误匹配点对。