[发明专利]一种基于摄像系统的消化道内物体测量方法

权利要求书

1.一种基于摄像系统的消化道内物体测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：

模拟消化道内环境，进入摄像系统标定阶段；

在摄像系统的透明壳体上设置若干标定点Q`；

控制摄像系统的摄像部进行拍摄形成标定图像，所述标定点Q`在标定图像上成像并记为成像点Q；

计算确定标定点Q`相对摄像部光轴的相对角度θ与成像点Q至图像中心的像素距离△q`的关系，并记为：

θ＝f(Δq`) (1)；

计算确定标定图像上任意像素的亮度与该像素在模拟消化道内的实际位置到摄像部所在的板体之间的深度距离z的关系，并记为：

其中，x和y为图像双轴坐标系上任意像素点的坐标；

计算确定标定图像上任意像素的比例尺r与该像素在模拟消化道内的实际位置到摄像部所在的板体之间的深度距离z的关系，比例尺为图像中的单位像素代表的实际长度，并记为：

r＝d(z) (3)；

标定完成后进入测量阶段；

将摄像系统放入消化道内；

拍摄并获得检测图像；

判断检测图像上消化道与透明壳体相接触的区域，并记为接触区域，在接触区域内设置至少一个参考点P，该参考点的在消化道上的实际位置记为目标点P`；

分别计算参考点P与图像中心的像素距离△p，并带入公式(1)中获得目标点P`相对摄像部光轴的相对角度θ；

分别计算获得目标点P`与板体之间的实际距离并记为深度距离z_i；

根据公式(2)和深度距离z_i分别获得检测图像上参考点P的预测亮度g^-1(z_i)；

将参考点P的预测亮度g^-1(z_i)和参考点P的实际像素亮度img(P_i)进行比较获得校正因子k_i，并记为：

获取所有参考点P的校正因子k_i的均值为

通过校正因子均值对检测图像中所有的像素点进行校准以获得每一像素点在消化道上的实际位置距离板体的深度距离，并记为深度图像z(x,y)，其中：

根据公式(3)和深度图像z(x,y)计算检测图像中每一像素点的比例尺r；

已知检测图像中每一像素点的像素坐标S_i，通过比例尺r计算获得检测图像中每一像素点的实际二维坐标S_i`；

整合获得每一像素点的实际三维坐标(S_i`，z(x,y))；

计算或测量图像中任意两像素点之间的距离或任意范围内的面积。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤“判断检测图像上消化道与透明壳体相接触的区域”包括：

选择检测图像上远离图像中心的边缘部分；

获取边缘部分每一像素点的亮度为T；

将T＞阈值τ的像素点集合记为接触区域。

3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，步骤“选择检测图像上远离图像中心的边缘部分”包括：

在检测图像上以图像中心为圆心划分一个内圆环，该内圆环与图像边缘相靠近且不相交；

以图像中心为圆心划分一个外圆环，该外圆环与图像边缘相交；

以内圆环、外圆环、图像边缘所围设成的部分记为边缘部分。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，消化道具有若干个消化道区间，所述摄像系统形成有若干个曝光档位；步骤“获取所有参考点P的校正因子k_i的均值为后，将校正因子按照不同曝光档位和不同消化道区间进行存储。

5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，在相同曝光档位和消化道区间获得两个或两个以上的校正因子均值后，对上述校正因子均值进行平均计算后再进行存储和更新。