来自单眼内镜视频的喉表面重建:用于周期变形的运动管道的结构
Justin Regef1,2, Likhit Talasila3,4, Julia Wiercigroch3,5
1Medical Computer Vision and Robotics Lab, University of Toronto, Toronto, ON, Canada. justin.regef@mail.utoronto.ca.
概括
本研究介绍了一种增强的结构-从-运动管道,用于从喉科视频中进行3D气道重建. 改进的方法成功生成了详细的喉表面模型,有助于诊断呼吸道疾病.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 计算解剖学的计算解剖学
- 三维重建的3D重建
背景情况:
- 喉腔镜视频分析为诊断和监测呼吸道疾病提供了最少的侵入性方法.
- 视频中的组织运动和变形对传统的3D重建技术构成重大挑战.
研究的目的:
- 增强从运动结构 (SfM) 管道,以从具有挑战性的喉科视频中准确地进行3D表面重建.
- 克服传统管道在处理组织动态和可变成像条件方面的局限性.
主要方法:
- 开发了新的视频预过和无特色密集匹配模块,集成到Alicevision Meshroom SfM管道中.
- 利用时间和前喉角来识别稳定的气道框架,并使用对应变压器进行无特征密集匹配.
- 提取了匹配的点来生成点云和重建表面,在模拟和真实喉镜数据上进行测试.
主要成果:
- 通过模拟和真实患者数据集的4张图像成功重建了喉区域.
- 增强的管道证明了对稀疏输入,模糊和极端照明条件的稳定性.
- 超过了标准的Meshroom管道,该管道在几个模拟数据集上失败.
结论:
- 专门的SfM管道有效地解决了用于3D重建的喉腔镜视频分析方面的挑战.
- 生成的3D可视化可以显著改善临床医生对气道状况的空间理解.
- 这种技术有望改善呼吸道疾病的诊断,量化和监测.
