【摘 要】
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基于视频图像的三维建模方法与系统是计算机视觉与医学图像处理中的重要研究内容。为了满足临床医学中对于消化道疾病诊断与分析的迫切要求，本文对于人体消化道三维建模系统的
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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基于视频图像的三维建模方法与系统是计算机视觉与医学图像处理中的重要研究内容。为了满足临床医学中对于消化道疾病诊断与分析的迫切要求，本文对于人体消化道三维建模系统的一些基本问题做了比较深入系统的研究，主要工作有：
(1)设计了消化道三维建模系统的架构。
(2)提出了流形建模方法，对其原理做了细致的分析，给出了其在三维建模中的应用。事实上，流形概念可以用摄像机投影模型来重新给予解释；二维全景拼接算法与局部坐标配准均可用流形建模的语言进行统一描述。
(3)给出了STLS线性模型参数估计的算法实现与拓扑解释，考察了其与Levenberg-Marquardt算法的相互关系；结合分层运动模型与光流方程提出了彩色图像帧间单应变换矩阵的估计算法，该方法在基于特征分析的估计算法失效时依旧可以得到良好的估计结果。
(4)提出了适合于管道场景的二维全景图像拼接算法，该方法既可用于消化道场景，也适用于摄像机以轴向方式拍摄的其它场景。研究表明：管道图像的采集方式极大地影响了图像拼接算法的设计策略；图像条带选取与整形是拼接算法中的必要步骤；整形操作必需满足正交性约束与拓扑连通性变换两个要求；复几何与Mobius映射对于条带整形操作的实现极为重要。
(5)以两视点度量重构为基础给出了三维度量重构中视点增加的递推算法；提出了二维与三维处理相结合的建模方法，兼顾了全景拼接与三维重建两者的优点，更利于解决消化道疾病的诊断与治疗问题。
(6)针对新型无线胶囊内镜系统的物理实现，探索了成像光学系统与电能供应两类问题：提出了环视全景镜头成像下的全景图像拼接算法与新的三维建模理论问题；给出了消逝场无线供电的物理图像与性能分析。
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