[发明专利]来自体积模态的结构到未校准内窥镜的视频上的叠加与运动补偿

权利要求书

1.一种用于将来自体积模态的结构叠加到未校准内窥镜的视频上的方法，包括以下步骤：

确定3D术前图像上的结构与2D内窥镜视频图像上的所述结构之间的多个点对的对应性；

使用假定相机参数和相对应的所述点对，导出用于从所述的3D图像到所述2D图像的转换的投影矩阵；

使用所导出的投影矩阵，将来自所述3D图像的所述的结构绘制到所述2D内窥镜图像上的2D投影；

确定单应性矩阵；并且

使用所述单应性矩阵，翘曲所绘制的结构投影。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述结构为动脉树并且所述多个点对为所述动脉树的分叉点。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述结构为静脉树并且所述多个点对为所述静脉树的分叉点。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述结构为支气管树并且所述多个点对为所述支气管树的分叉点。

5.如权利要求1所述的方法，其中，多个点对的对应性是通过将所述2D内窥镜图像中的树结构中的分叉图样与来自所述3D图像的所述树结构中的对应的分叉图样进行匹配，来确定的。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述单应性矩阵是使用所确定的点对而导出的。

7.如权利要求1所述的方法，其中，单应性矩阵是针对所述2D内窥镜图像的多于一个不同分区中的每个而导出的。

8.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：确定用于将来自所述内窥镜图像的第一帧的点变换到所述内窥镜图像的第二帧的对应性矩阵；并且使用所述对应性矩阵来追踪所述结构的运动，翘曲所绘制的结构投影。

9.如权利要求8所述的方法，其中，多个对应性矩阵被使用。

10.一种用于对从体积模态绘制到未校准内窥镜的视频上的结构叠加进行运动补偿的方法，所述方法包括以下步骤：

确定用于将来自所述内窥镜图像的帧的点变换到所述内窥镜图像的任意后续帧的对应性矩阵；并且

使用所述对应性矩阵来追踪所述结构的运动，翘曲所绘制的叠加结构。

11.一种用于将来自体积模态的结构叠加到未校准内窥镜的视频上的系统，包括：

处理器；

存储器，其能够操作地与所述处理器相关联；

显示器，其能够操作地与所述处理器相关联；以及

叠加程序指令，其被编码在所述存储器上并且由所述处理器运行以：

确定3D术前图像上的结构与2D内窥镜视频图像上的所述结构之间的多个点对的对应性；

使用假定相机参数和相对应的所述点对，导出用于从所述的3D图像到所述的2D图像的转换的投影矩阵；

使用所导出的投影矩阵，将来自所述3D图像的所述结构绘制到所述2D内窥镜图像上的2D投影；

确定单应性矩阵；并且

使用所述单应性矩阵，翘曲所绘制的结构投影。

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述叠加程序指令针对所述2D内窥镜图像的多于一个不同分区中的每个，导出单应性矩阵。

13.如权利要求11所述的系统，其中，所述叠加程序指令在由所述处理器运行时，还：

确定用于将来自所述内窥镜图像的第一帧的点变换到所述内窥镜图像的第二帧的对应性矩阵；并且

使用所述对应性矩阵来追踪所述结构的运动，翘曲所绘制的结构投影。

14.如权利要求13所述的系统，其中，多个对应性矩阵被使用。

15.一种用于将来自体积模态的结构叠加到未校准内窥镜的视频上的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读存储设备，所述计算机可读存储设备上编码有计算机可执行程序指令，包括：

用于确定3D术前图像上的结构与2D内窥镜视频图像上的所述结构之间的多个点对的对应性的计算机可执行指令；

用于使用假定相机参数和相对应的所述点对导出用于从所述3D图像到所述2D图像的转换的投影矩阵的计算机可执行指令；

用于使用所导出的投影矩阵来将来自所述3D图像的所述结构绘制到所述2D内窥镜图像上的2D投影的计算机可执行指令；

用于确定单应性矩阵的计算机可执行指令；以及

用于使用所述单应性矩阵来翘曲所绘制的结构投影的计算机可执行指令。