[发明专利]一种三维扫描内窥镜和三维扫描方法

权利要求书

1.一种三维扫描内窥镜，其特征在于，包括：

用于获取被测物体的视频图像的第一摄像头；

用于与所述第一摄像头同步获取所述被测物体的视频图像的第二摄像头；

用于向所述被测物体发射激光条纹，并使所述激光条纹在所述被测物体的待测面上沿同一直线方向均匀移动的激光线发射单元，其中，所述被测物体的待测面是指所述被测物体上与所述三维扫描内窥镜相对的面；

分别与所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述激光线发射单元连接的处理单元；

其中，所述处理单元用于：根据相机标定方法对所述第一摄像头和所述第二摄像头进行标定，获取外极线约束条件；根据所述外极线约束条件对所述第一摄像头和所述第二摄像头同步获取的每帧视频图像进行三维轮廓重建，得到所述被测物体的待测面的三维轮廓信息；

其中，所述根据所述外极线约束条件对所述第一摄像头和所述第二摄像头同步获取的每帧视频图像进行三维轮廓重建，包括：根据边缘检测算法分别检测所述第一摄像头获取的第一帧视频图像和所述第二摄像头获取的第二帧视频图像中，位于所述被测物体上的激光条纹的激光中心线，其中，所述第一帧视频图像和所述第二帧视频图像分别由所述第一摄像头和所述第二摄像头在同一时刻获取；根据所述外极线约束条件计算所述激光中心线上每一点的三维坐标值，得到所述激光中心线在所述被测物体上的三维轮廓信息；

其中，所述根据所述外极线约束条件计算所述激光中心线上每一点的三维坐标值，包括：

对于所述第一帧视频图像的所述激光中心线上的任一点i，根据所述外极线约束条件检测所述点i在所述第二帧视频图像的所述激光中心线上的位置；

根据所述点i在所述第一帧视频图像的位置和所述点i在所述第二帧视频图像上的位置，计算所述点i的三维坐标值。

2.根据权利要求1所述的三维扫描内窥镜，其特征在于，所述激光线发射单元，包括：激光发生器、设置于所述激光发生器的输出端之前的圆柱透镜、设置于所述圆柱透镜之前的振镜模块，所述圆柱透镜位于所述激光发生器与所述振镜模块之间；

其中，所述激光发生器用于发射激光；

所述圆柱透镜用于将所述激光发生器发射的激光转为一字型激光条纹；

所述振镜模块用于使所述一字型激光条纹在所述被测物体的待测面上沿同一直线方向均匀移动。

3.根据权利要求2所述的三维扫描内窥镜，其特征在于，

所述振镜模块包括：反射镜和与微机电系统MEMS；

所述MEMS用于控制所述反射镜以预设转动角速度，在同一直线方向上转动。

4.根据权利要求1至3任一项所述的三维扫描内窥镜，其特征在于，所述三维扫描内窥镜还包括：用于照明的照明模块。

5.根据权利要求1至3任一项所述的三维扫描内窥镜，其特征在于，

所述照明模块采用发光二极管LED灯作为光源。