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龍圖騰網(wǎng)獲悉浙江大學申請的專利一種應用于肺支氣管鏡手術(shù)機器人的場景重建方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115222878B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210691216.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06T17/00；該發(fā)明授權(quán)一種應用于肺支氣管鏡手術(shù)機器人的場景重建方法是由王越;陸豪健;熊蓉;李雲(yún)霜;張敬禹設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-06-17向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種應用于肺支氣管鏡手術(shù)機器人的場景重建方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種應用于肺支氣管鏡手術(shù)機器人的場景重建方法，屬于肺支氣管鏡手術(shù)機器人領(lǐng)域。獲取肺支氣管的內(nèi)窺鏡圖像序列，濾波；對濾波后的圖像序列進行特征點提取并進行鄰幀特征點匹配；以首幀圖像視角為初始化位姿，根據(jù)前兩幀圖像的特征點及匹配關(guān)系計算第二幀圖像位姿；根據(jù)特征點及匹配關(guān)系、位姿，采用三角化測量方法估計相匹配的特征點深度，得到初始點云；根據(jù)第t幀圖像的特征點在點云中的位置，得到第t幀圖像位姿，t≥3；根據(jù)第t幀和前一幀圖像特征點及匹配關(guān)系、位姿，采用三角化測量方法估計相匹配的特征點深度，更新點云；最終得到局部肺支氣管三維重建圖。本發(fā)明不需要額外的傳感器信息輔助，重建準確性高，魯棒性好。

本發(fā)明授權(quán)一種應用于肺支氣管鏡手術(shù)機器人的場景重建方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種應用于肺支氣管鏡手術(shù)機器人的場景重建方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，獲取肺支氣管的內(nèi)窺鏡圖像序列，對內(nèi)窺鏡圖像進行濾波，增強內(nèi)窺鏡圖像上的氣管的管腔特征，得到增強圖像序列； 步驟2，對增強圖像序列進行特征點提取并對鄰幀圖像進行特征點匹配，得到鄰幀圖像的匹配關(guān)系； 步驟3，以第一幀內(nèi)窺鏡圖像的視角為初始化位姿，根據(jù)前兩幀內(nèi)窺鏡圖像的特征點及匹配關(guān)系計算第二幀內(nèi)窺鏡圖像相對第一幀內(nèi)窺鏡圖像的位姿；根據(jù)特征點及匹配關(guān)系、位姿，采用三角化測量方法估計相匹配的特征點深度，得到初始點云； 所述的步驟3具體為： 步驟3.1，八點對法求解2D-2D位姿 針對前兩幀內(nèi)窺鏡圖像的一對匹配點，定義在歸一化坐標平面上，有X＝[u,v,1]T和X1＝[u1,v1,1]T兩個像素點： 根據(jù)對極幾何約束，有： 其中，表示3×3約束矩陣，u1、v1是像素點X1的坐標，u、v是像素點X的坐標； 寫成線性形式： [u1u,u1v,u1,v1u,v1v,v1,u,v,1]·e＝E1·e＝0 其中，e表示9×1約束矩陣，E1是局部本質(zhì)矩陣； 同樣地，選取其余七對匹配點，按照上述方式進行表示；將八對匹配點的表示結(jié)果整合到一個線性方程當中，解算得到本質(zhì)矩陣 對本質(zhì)矩陣E進行奇異值分解： E＝U∑VT 計算解： 其中，U、V表示正交矩陣，Σ表示對角矩陣；R1、R2是旋轉(zhuǎn)矩陣，t1、t2是平移矩陣；表示沿z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矩陣，表示沿z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矩陣； 從上述四個解R1,t1、R1,t2、R2,t1、R2,t2中篩選出唯一符合真實情況的解作為位姿估計結(jié)果R,t； 步驟3.2，三角化測量法估計深度 根據(jù)位姿估計結(jié)果R,t，得到像素點X,X1的關(guān)系： s1X1＝sRX+t 將上式轉(zhuǎn)化為： s1X1^X1＝0＝sX1^RX+X1^t 其中，s1是像素點X1的深度信息，s是像素點X的深度信息；將式子看作是關(guān)于深度的方程，能夠直接求解s1和s； 步驟3.3，重復步驟3.1和步驟3.2，遍歷所有的匹配點，根據(jù)相匹配的特征點深度得到初始點云； 步驟4，根據(jù)第t幀內(nèi)窺鏡圖像的特征點在點云中的位置，得到第t幀內(nèi)窺鏡圖像的位姿，t≥3；根據(jù)第t幀和第t-1幀內(nèi)窺鏡圖像特征點及匹配關(guān)系、位姿，采用三角化測量方法估計相匹配的特征點深度，更新點云； 步驟5，根據(jù)最終的點云得到局部肺支氣管三維重建圖。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人浙江大學，其通訊地址為：310058 浙江省杭州市西湖區(qū)余杭塘路866號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。