[发明专利]根据具有阴影的光度立体技术的3D重构

权利要求书

1.一种处理场景的内窥镜图像集合的方法，所述集合由限定图像平面的多个图像元素 表示，所述图像由不同光强度空间分布但是相对于所述场景相同视点来表征，所述方法包 括：

获得所述场景中的对应于种子图像元素的位置的深度；

对于除了所述种子图像元素之外的至少一些图像元素中的每个图像元素，将深度关联 到所述图像元素，独立地选择平行于所述图像平面的方向，基于所述选择的方向和所述关 联的深度构建加权矢量场，并基于所述构建的加权矢量场计算所述场景中的表面的垂直于 所述图像平面的高度；以及

基于所述高度重构所述表面的三维空间表示。

2.根据权利要求1所述的方法，其中根据相对于所述深度非线性的参数化计算所述加 权矢量场。

3.根据权利要求1和权利要求2中任一项所述的方法，其中根据与所述深度成反比的参 数化计算所述加权矢量场。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的方法，进一步包括针对光衰减校正所述 图像元素的强度值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述校正包括计算光衰减系数，并将所述强度值与 所述光衰减系数相乘。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述校正包括计算由于光传播的距离引起的光衰 减。

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述校正包括计算光的径向衰减。

8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的方法，其中所述表面在所述集合的至少 一个图像中被部分地阻挡，并且其中所述方向的所述选择包括识别相邻于障碍的图像元素 并针对所述识别的图像元素选择所述障碍的切线方向。

9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的方法，其中所述方向的所述选择包括选 择从所述图像元素指向还未由所述方法访问的相邻图像元素的方向。

10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的方法，其中所述构建所述加权矢量场， 包括：

计算用于所述集合的图像对的矢量，从而提供候选矢量的集合；

从候选矢量的所述集合中选择矢量对，所述矢量对与至少一个其它候选矢量对相比更 正交于彼此；以及

基于所述选择的方向以及基于所述选择的矢量对，计算所述加权矢量场。

11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的方法，其中沿着扩展的波前动态选择 所述图像元素。

12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的方法，其中所述高度的所述计算是根 据前向数值方案。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述前向数值方案为前向逆风方案。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述前向数值方案为前向半拉格朗日方案。

15.根据权利要求1至权利要求14中任一项所述的方法，进一步包括基于所述空间表示 构建所述场景的三维图。

16.一种成像的方法，所述方法包括：

使用内窥镜以从多个位置依次照明场景；

从相同视点中获取在所述表面每个照明处的所述场景的至少一个图像，从而提供场景 的图像集合；以及

执行根据权利要求1至权利要求15中任一项所述的方法。

17.一种用于图像处理的计算机软件产品，所述计算机软件产品包括：由数据处理器可 读取的非易失性存储器介质，所述存储器介质存储程序指令，当由所述数据处理器读取所 述存储器介质时，引起所述数据处理器接收图像的集合并且执行根据权利要求1至权利要 求14中任一项所述的方法。