專利名稱：內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法
內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機視覺技術，特別是涉及一種內(nèi)窺系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法。
背景技術：
內(nèi)窺鏡由于存在著能夠無損地檢測到微小物體的優(yōu)點，并能觀察到人無法到達的地方等優(yōu)點，被廣泛地應用于各個領域中，例如，對建筑行業(yè)中墻壁的檢測，在油氣工業(yè)中管道內(nèi)部情況的檢測，在汽車工業(yè)中發(fā)動機維修的檢測以及安防領域中爆炸物的檢測等領域都廣泛地使用了內(nèi)窺鏡。在內(nèi)窺鏡的發(fā)展過程中，簡單的二維影像不能夠提供足夠多的信息，使得可提供三維信息的內(nèi)窺鏡迅速發(fā)展。根據(jù)工作原理，將可提供三維信息的內(nèi)窺鏡劃分為虛擬現(xiàn)實式以及光學式。其中， 虛擬現(xiàn)實式的內(nèi)窺鏡是通過光柵分別將左右攝像機所拍攝的圖片送入使用者的左右眼，從而形成立體影像?？墒?，虛擬現(xiàn)實式的內(nèi)窺鏡需要使用都佩戴特殊的立體視覺設備，如立體視覺頭盔、眼鏡等，無法精確地進行三維測量，且價格非常地昂貴。光學式的內(nèi)窺鏡是通過兩個內(nèi)窺鏡組成立體視覺測量系統(tǒng)，得利用精確的運動控制裝置或者結構光裝置來重構三組信息，成本非常高。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種可降低成本的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。此外，還有必要提供一種應用了上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法。一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，至少包括圖像采集裝置，用于拍攝視頻圖像，包括主攝像頭以及副攝像頭，所述主攝像頭的分辨率高于副攝像頭的分辨率；控制器，用于控制所述主攝像頭以及副攝像頭的開啟，并傳輸所述視頻圖像；圖像處理裝置，用于根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點，并對所述視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息。 優(yōu)選地，所述圖像采集裝置還包括用于輔助照明的光源。優(yōu)選地，所述控制器關閉所述副攝像頭，所述圖像采集裝置通過主攝像頭拍攝視頻圖像，并在所述圖像處理裝置中顯示所述視頻圖像。優(yōu)選地，所述控制器開啟主攝像頭和副攝像頭，所述主攝像頭拍攝得到主標定圖像，所述副攝像頭拍攝得到副標定圖像，所述圖像處理裝置根據(jù)所述主標定圖像及副標定圖像計算得到標定參數(shù)。優(yōu)選地，所述視頻圖像包括主攝像頭拍攝的主視頻圖像和副攝像頭拍攝的副視頻圖像，所述圖像處理裝置采用局部滑動窗口方式或全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像，根據(jù)用戶在主視頻圖像上選擇的待測點以及視差圖像得到待測點在副視頻圖像中的匹配點，并根據(jù)所述標定參數(shù)及副視頻圖像中的匹配點進行計算得到待測點的三維信息。一種使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，包括以下步驟分別通過主攝像頭以及副攝像頭拍攝得到視頻圖像，所述主攝像頭的分辨率高于副攝像頭的分辨率；計算所述視頻圖像中的視差圖像；根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點；根據(jù)所述視差圖像對所述視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息。優(yōu)選地，還包括關閉所述副攝像頭，顯示所述主攝像頭中的畫面。優(yōu)選地，所述分別通過主攝像頭以及副攝像頭拍攝得到視頻圖像的步驟之前還包括對所述主攝像頭以及副攝像頭進行標定得到標定參數(shù)的步驟。優(yōu)選地，所述視頻圖像包括主攝像機拍攝的主視頻圖像以及副攝像機拍攝的副視頻圖像，所述計算所述視頻圖像中的視差圖像的步驟為通過局部滑動窗口方式或全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像。優(yōu)選地，所述根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點的步驟為獲取用戶在主視頻圖像上選擇的待測點；所述根據(jù)所述視差圖像對所述視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息的步驟為根據(jù)視差圖像以及主視頻圖像上的待測點得到待測點在副視頻圖像中的匹配占.
^ \\\ 通過標定參數(shù)及副視頻圖像中的匹配點進行計算得到所述待測點的三維信息。上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，在圖像采集裝置中設置主攝像頭和副攝像頭，為獲取待測點的三維信息開啟主攝像頭和副攝像頭進行測量，主攝像頭與副攝像頭的結合大大地降低了內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的成本，降低了圖像采集裝置的體積。上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法中，在用戶通過視頻圖像進行觀察時關閉副攝像頭，僅通過主攝像頭拍攝視頻圖像，并顯示，極大地節(jié)省了系統(tǒng)資源。

圖1為一個實施例中內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結構示意圖；圖2為圖1中圖像采集裝置的結構示意圖；圖3為一個實施例中主視頻圖像的示意圖；圖4為圖3中與主視頻圖像對應的副視頻圖像的示意圖；圖5為一個實施例中待測點的三維信息計算的示意圖；圖6為一個實施例中使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法的流程圖；圖7為圖6中根據(jù)視差圖像對視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息的流程圖8為一個實施例中內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的應用示意圖；圖9為圖8中圖像采集裝置的另一角度示意圖。
具體實施方式
圖1示出了一個實施例中內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的詳細結構，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括圖像采集裝置10、控制器30以及圖像處理裝置50。結合參閱圖2，圖像采集裝置10用于拍攝視頻圖像，包括主攝像頭101以及副攝像頭103，主攝像頭101的分辨率高于副攝像頭103的分辨率。本實施例中，圖像采集裝置10 置于內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的前端，集成了主攝像頭101和副攝像頭103，主攝像頭101的分辨率較高， 副攝像頭103的分辨率較低。例如，主攝像頭101的型號為640X480像素，30幀/秒，直徑約4. 5毫米；副攝像頭103的型號為320X240像素，30幀/秒，直徑約2. 5毫米。與傳統(tǒng)的單攝像頭內(nèi)窺鏡系統(tǒng)相比，圖像采集裝置10通過增加低成本、小體積的副攝像頭103保證了圖像質量，并實現(xiàn)系統(tǒng)的三維測量功能。在進行測量之前，需要進行內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的標定，開啟了的主攝像頭101拍攝得到主標定圖像，副攝像頭103拍攝得到副標定圖像。具體地，將平面靶標圖像放置于內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的前端，同時開啟主攝像頭101和副攝像頭103，分別拍攝多組不同位置不同角度的標定圖像，其中，每一組標定圖像包括了主標定圖像和副標定圖像，每一主標定圖像都有與其對應的副標定圖像。為保證標定的準確性，主標定圖像與副標定圖像均不少于三張。平面靶標圖像可以是棋盤格圖像、圓形圖像或同心圓圖像。圖像采集裝置10中還包括了用于輔助照明的光源。為輔助黑暗環(huán)境中的照明，光源優(yōu)選為LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)光源。光源的數(shù)量優(yōu)選為2個?？刂破?0，用于控制主攝像頭101以及副攝像頭103的開啟，并傳輸視頻圖像。本實施例中，在進行測量時，控制器30開啟主攝像頭101和副攝像頭103?？刂破?0通過視頻傳輸線與圖像采集裝置10相連，控制著主攝像頭101和副攝像頭103的開啟或關閉。在實際的使用過程中，用戶在大多僅需要使用一個攝像頭進行觀察，只有在需要進行測量時才需要同時開啟兩個攝像頭，因此，當用戶進行觀察時，控制器30開啟主攝像頭101，關閉副攝像頭103 ；當用戶需要進行測量時，控制器30同時開啟主攝像頭101和副攝像頭103， 從而實現(xiàn)了系統(tǒng)資源的充分利用。在優(yōu)選的實施例中，控制器30為USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)控制器。圖像處理裝置50，用于根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點，并對視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息。本實施例中，視頻圖像包括主攝像頭101拍攝的主視頻圖像和副攝像頭103拍攝的副視頻圖像，用戶在圖像處理裝置50所顯示的主視頻圖像中選擇待測點，圖像處理裝置50根據(jù)用戶指令得到需要測量的待測點。為進行內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的標定，圖像處理裝置50根據(jù)主標定圖像及副標定圖像計算得到標定參數(shù)。分別從主標定圖像和副標定圖像中提取特征點，利用主標定圖像和副標定圖像中的特征點以及已知的平面靶標圖像中的坐標即可計算出標定參數(shù)。標定參數(shù)中包括了主攝像頭101與副攝像頭103之間的相對位置關系以及攝像頭內(nèi)部參數(shù)。相對位置關系包括了旋轉參數(shù)和平移參數(shù)等，攝像頭內(nèi)部參數(shù)包括了攝像頭的焦距、光心位置以及畸變參數(shù)。主標定圖像與副標定圖像中的特征點是依據(jù)平面靶標圖像的圖像類型決定的，例如，若平面靶標圖像為棋盤圖像，則將圖像中的角點作為特征點；若平面靶標圖像為圓形圖像或者同心圓圖像，則將圖像中的圓心作為特征點。在圖像采集裝置10拍攝了視頻圖像之后，圖像處理裝置50采用局部滑動窗口方式或全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像，根據(jù)用戶在主視頻圖像上選擇的待測點以及視差圖像得到待測點在副視頻圖像中的匹配點，并根據(jù)標定參數(shù)及副視頻圖像中的匹配點進行計算得到待測點的三維信息。具體地，如圖3和圖4所示，局部滑動窗口方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像的過程中，設主視頻圖像300和副視頻圖像400中對應點均平行于ν軸，對于主視頻圖像300上的任一點(u，ν)，將滑動窗口移動到點(u，ν)，得到的圖像編碼為向量 w ；對于副視頻圖像400上的任一點(u+d，ν)，將滑動窗口移動到點(u+d，ν)，得到的圖像編碼為向量。通過點積或夾角等方法計算w與的相似度，w與的相似度可作為主視頻圖像中點(u，v)與副視頻圖像中點(u+d，v)的相似度，不斷改變d的大小，以求出相似度最高的一點(u+dmax，ν)作為主圖像中點(u，ν)的匹配點，進而生成視差圖像。通過局部滑動窗口方式可對生成的視差圖像進行校正，極大地提高了視差圖像的質量。為了進一步提高視差圖像的質量，在通過了局部滑動窗口方式得到視差圖像之后，還可通過相鄰匹配點的位置關系對生成的視差圖像進行校正。在通過全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像的過程中，為求解匹配點，構造圖像匹配能量來進行主視頻圖像與副視頻圖像的匹配，為計算出視差圖像D的能量公式E(D)，計算過程如以下公式所示剛=ΣC(P, DpWxT [\Dp ~Dq\ = l]+ZP2T[\Dp-Dq\> Γ
pqJpqJp其中，C(ρ, Dp)表示主視頻圖像中任一點ρ與副視頻圖像中點P+Dp的匹配誤
差， SrDz^-Al=1]表示主視頻圖像中任一點ρ與其領域像素義的微小視差
的懲罰囚亍，Σ P2T\\Dp - Aj I > 1]代表主視頻圖像中像素點q與其領域像素Np的
較大視差懲罰能量，P2與梯度幅值有關。通過全局方式進行匹配的過程中將使得整體圖像的匹配效果比較局部滑動窗口方式的匹配效果好。通過求解以上視差圖像中能量的最小化即可直接求解出視差圖像。另一實施例中，用戶還可進行手工匹配，以減少由于重復的紋理信息所帶來的誤匹配和匹配失敗。用戶在主視頻圖像上選擇待測點，圖像處理裝置50由視差圖像得到副視頻圖像上的匹配點，根據(jù)該副視頻圖像上的匹配點與標定參數(shù)進行計算即可得到待測點的三維信肩、ο例如，如圖5所示，待測點的三維信息計算過程可以是設為主攝像頭101中心，cf"為副攝像頭103中心，主攝像頭101與副攝像頭103之間的中心間距為T，X1為主攝像頭101上的待測點，、為副攝像頭103上的匹配點。根據(jù)相似三角形可以得到
二 ,求解可得至IJ ζ = -Tf/Xl-Xr0由上可知，在已標定T、f以及主視頻圖像上任 Z-J Z一點P中&和\之前的情況下即可計算出深度信息z，再通過標定參數(shù)即可得到三維信息 (χ， y， ζ)。另一實施例中，上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的控制器30關閉副攝像頭103，圖像采集裝置10 通過主攝像頭101拍攝視頻圖像，并在圖像處理裝置50中顯示視頻圖像。在用戶進行觀察時，僅打開主攝像頭101即可得到高分辨率的視頻圖像。在優(yōu)選的實施例中，控制器30通過USB輸出線與圖像處理裝置50連接。由于副攝像頭103在大部分的時間中都處于閑置狀態(tài)，僅在測量時開啟，該USB輸出線可以僅設置1條，主攝像頭101與副攝像頭103共用一條USB輸出線與圖像處理裝置50相連。此外，還有必要提供一種使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，如圖6所示，該測量方法包括以下步驟步驟S10，分別通過主攝像頭以及副攝像頭拍攝得到視頻圖像，主攝像頭的分辨率高于副攝像頭的分辨率。本實施例中，在進行測量管道裂縫、危險易燃易爆物品等測量時， 開啟主攝像頭和副攝像頭進行視頻圖像的拍攝，其中，主攝像頭的分辨率較高，副攝像頭的分辨率較低。例如，主攝像頭的型號為640X480像素，30幀/秒，直徑約4. 5毫米；副攝像頭的型號為320X240像素，30幀/秒，直徑約2. 5毫米。上述使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法中，在分別通過主攝像頭以及副攝像頭拍攝得到視頻圖像的步驟之前還包括了對主攝像頭以及副攝像頭進行標定得到標定參數(shù)的步驟。本實施例中，標定參數(shù)中包括了主攝像頭與副攝像頭之間的相對位置關系以及攝像頭內(nèi)部參數(shù)。相對位置關系包括了旋轉參數(shù)和平移參數(shù)等，攝像頭內(nèi)部參數(shù)包括了攝像頭的焦距、光心位置以及畸變參數(shù)。開啟了的主攝像頭拍攝得到主標定圖像，副攝像頭拍攝得到副標定圖像。具體地，同時開啟主攝像頭和副攝像頭進行平面靶標圖像的拍攝，以得到多組標定圖像。其中，每一組標定圖像包括了主標定圖像和副標定圖像，每一主標定圖像都有與其對應的副標定圖像。為保證標定的準確性，主標定圖像與副標定圖像均不少于三張。平面靶標圖像可以是棋盤格圖像、圓形圖像或同心圓圖像。分別從主標定圖像和副標定圖像中提取特征點，利用主標定圖像和副標定圖像的特征點以及已知的平面靶標圖像中的坐標即可計算出標定參數(shù)。標定參數(shù)中包括了主攝像頭與副攝像頭之間的相對位置關系以及內(nèi)部參數(shù)。主標定圖像與副標定圖像中的特征點是依據(jù)平面靶標圖像決定的，例如，若平面靶標圖像為棋盤圖像，則將圖像中的角點作為特征點；若平面靶標圖像為圓形圖像或者同心圓圖像，則將圖像中的圓心作為特征點。步驟S30，計算視頻圖像中的視差圖像。本實施例中，計算視頻圖像中的視差圖像的步驟為通過局部滑動窗口方式或全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像。具體地，局部滑動窗口方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像的過程中，在主視頻圖像上，將滑動窗口移動到任一點，得到該點的圖像編碼向量，在副視頻圖像上，同樣將滑動窗口移動到任一點，并得到相應的圖像編碼向量。通過點積或夾角等方法計算主視頻圖像中圖像編碼向量與副視頻圖像中圖像編碼向量之間的相似度，不斷變換副視頻圖像中的點，以得到與主視頻圖像中圖像編碼向量相似度最高的一點作為匹配點， 從而生成視差圖像。通過局部調(diào)動窗口方式可對生成的視差圖像進行校正，極大地提高了視差圖像的質量。
為了進一步提高視差圖像的質量，在通過了局部滑動窗口方式對視差圖像進行校正后，還可通過相鄰匹配點的位置關系對視差圖像進行校正。在通過全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像的過程中，為求解匹配點，構造圖像匹配能量來進行主視頻圖像與副視頻圖像的匹配，為計算出視差圖像D的能量公式E(D)，計算過程如以下公式所示順=ΣC(P,Dp^YjPlT[\Dp= l] + Σ ^[K "^l >其中，C(p，Dp)表示主視頻圖像中任一點ρ與副視頻圖像中點P+Dp的匹配誤差，Σ A7IIA-AJ=i]表示主視頻圖像中任一點ρ與其領域像素Np的懲罰因子，
Σ P2T[\Dp -Aj W]代表主視頻圖像中像素點q與其領域像素Np的較大視差懲罰能量，P2
與梯度幅值有關。通過全局方式進行匹配的過程中將使得整體圖像的匹配效果比較局部滑動窗口方式的匹配效果好。通過求解以上視差圖像中能量的最小化即可直接求解出視差圖像。另一實施例中，用戶還可進行手工匹配，以減少由于重復的紋理信息所帶來的誤匹配和匹配失敗。步驟S50，根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點。本實施例中，根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點的步驟為獲取用戶在主視頻圖像上選擇的待測點。步驟S70，根據(jù)視差圖像對視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息。 本實施例中，用戶在主視頻圖像上選擇待測點，由視差圖像得到副視頻圖像上的匹配點，根據(jù)該副視頻圖像上的匹配點與標定參數(shù)進行計算即可得到待測點的三維信息。在一個具體的實施例中，如圖7所示，根據(jù)視差圖像對視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息的步驟為步驟S701，根據(jù)視差圖像以及主視頻圖像上的待測點得到待測點在副視頻圖像中的匹配點。本實施例中，由視差圖像即可得到副視頻圖像中與待測點對應的匹配點。步驟S703，通過標定參數(shù)及副視頻圖像中的匹配點進行計算待測點的三維信息。 本實施例中，三維信息中記錄了待測點的三維空間坐標。此外，根據(jù)用戶的需求，還可根據(jù)待測點的三維空間坐標計算出深度、高度、面積以及截面等信息。其他實施例中，上述測量方法還包括了關閉副攝像頭，顯示主攝像頭中的畫面的步驟。本實施例中，在用戶進行觀察時，僅打開主攝像頭即可得到高分辨率的視頻圖像。下面結合一個實施例來詳細闡述上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法的應用過程。該實施例中，如圖8和圖9所示，在對內(nèi)窺鏡系統(tǒng)進行了標定后，將圖像采集裝置10移動待測物體周圍能夠清晰成像的位置，該位置可根據(jù)鏡頭焦距而定，例如，可以是距離待測物體50 100毫米的位置。在光源105的輔助下，若用戶需要對待測物體進行觀測，則控制器30只需要開啟主攝像頭101，通過主攝像頭101所拍攝的視頻圖像進行觀測。若用戶需要測量待測物體中某一點的位置，則控制器30將同時開啟主攝像頭101和副攝像頭103，并分別拍攝得到主視頻圖像和副視頻圖像。圖像通過局部滑動窗口方式或全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像。用戶對圖像處理裝置50所顯示的主視頻圖像進行待測點的選擇，圖像處理裝置 50根據(jù)用戶所選擇的待測點由視差圖像得到副視頻圖像上的匹配點，根據(jù)副視頻圖像上匹配點與標定參數(shù)進行計算即可得到待測點的三維信息。上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，在圖像采集裝置中設置主攝像頭和副攝像頭，為獲取待測點的三維信息開啟主攝像頭和副攝像頭進行測量，主攝像頭與副攝像頭的結合大大地降低了內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的成本，降低了圖像采集裝置的體積。上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法中，在用戶通過視頻圖像進行觀察時關閉副攝像頭，僅通過主攝像頭拍攝視頻圖像，并顯示，極大地節(jié)省了系統(tǒng)資源以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，至少包括圖像采集裝置，用于拍攝視頻圖像，包括主攝像頭以及副攝像頭，所述主攝像頭的分辨率高于副攝像頭的分辨率；控制器，用于控制所述主攝像頭以及副攝像頭的開啟，并傳輸所述視頻圖像；圖像處理裝置，用于根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點，并對所述視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置還包括用于輔助照明的光源。
3.根據(jù)權利1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器關閉所述副攝像頭，所述圖像采集裝置通過主攝像頭拍攝視頻圖像，并在所述圖像處理裝置中顯示所述視頻圖像。
4.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器開啟主攝像頭和副攝像頭，所述主攝像頭拍攝得到主標定圖像，所述副攝像頭拍攝得到副標定圖像，所述圖像處理裝置根據(jù)所述主標定圖像及副標定圖像計算得到標定參數(shù)。
5.根據(jù)權利要求4所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻圖像包括主攝像頭拍攝的主視頻圖像和副攝像頭拍攝的副視頻圖像，所述圖像處理裝置采用局部滑動窗口方式或全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像，根據(jù)用戶在主視頻圖像上選擇的待測點以及視差圖像得到待測點在副視頻圖像中的匹配點，并根據(jù)所述標定參數(shù)及副視頻圖像中的匹配點進行計算得到待測點的三維信息。
6.一種使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，包括以下步驟分別通過主攝像頭以及副攝像頭拍攝得到視頻圖像，所述主攝像頭的分辨率高于副攝像頭的分辨率；計算所述視頻圖像中的視差圖像；根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點；根據(jù)所述視差圖像對所述視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息。
7.根據(jù)權利要求6所述的使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，還包括關閉所述副攝像頭，顯示所述主攝像頭中的畫面。
8.根據(jù)權利要求6所述的使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，所述分別通過主攝像頭以及副攝像頭拍攝得到視頻圖像的步驟之前還包括對所述主攝像頭以及副攝像頭進行標定得到標定參數(shù)的步驟。
9.根據(jù)權利要求7所述的使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，所述視頻圖像包括主攝像機拍攝的主視頻圖像以及副攝像機拍攝的副視頻圖像，所述計算所述視頻圖像中的視差圖像的步驟為通過局部滑動窗口方式或全局方式對主視頻圖像和副視頻圖像進行匹配得到視差圖像。
10.根據(jù)權利要求8所述的使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，所述根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點的步驟為獲取用戶在主視頻圖像上選擇的待測點；所述根據(jù)所述視差圖像對所述視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息的步驟為根據(jù)視差圖像以及主視頻圖像上的待測點得到待測點在副視頻圖像中的匹配點； 通過標定參數(shù)及副視頻圖像中的匹配點進行計算得到所述待測點的三維信息。
全文摘要
一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，至少包括圖像采集裝置，用于拍攝視頻圖像，包括主攝像頭以及副攝像頭，所述主攝像頭的分辨率高于副攝像頭的分辨率；控制器，用于控制所述主攝像頭以及副攝像頭的開啟，并傳輸所述視頻圖像；圖像處理裝置，用于根據(jù)用戶指令獲取視頻圖像上的待測點，并對所述視頻圖像進行計算得到視頻圖像中待測點的三維信息。上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的測量方法，在圖像采集裝置中設置主攝像頭和副攝像頭，為獲取待測點的三維信息開啟主攝像頭和副攝像頭進行測量，主攝像頭與副攝像頭的結合大大地降低了內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的成本，降低了圖像采集裝置的體積。
文檔編號G02B23/24GK102253057SQ20111009262
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權日2011年4月13日
發(fā)明者宋展, 李濤, 聶磊, 鄭翔, 陸丕清, 黎文富 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院, 深圳市亞泰光電技術有限公司