基于网格模型和胃镜视频图像序列的胃内壁动态表面建模研究

本项目以胃镜为切入点，尝试建立人体胃内壁的动态表面模型。与常规虚拟内镜系统所采用的静态模型不同，该模型能够体现胃内壁在内镜检查过程中的形变特性。为此，本项目拟引入在虚拟现实领域得到快速发展的基于图像绘制技术，并研究解决胃镜系统中探头任意运动以及胃内壁不断形变等难点问题，形成基于网格模型和视频图像序列的人体胃内壁动态表面建模方案。首先，研究建立胃镜检查的空间定标体系，实现对六自由度胃镜探头的空间定位和随动跟踪技术；其次，研究基于CT图像序列自动生成胃内壁表面三维网格模型算法；再次，研究建立基于网格模型的动态视频纹理映射技术，并在映射过程中实现静态网络模型的形变控制；最后，研制一种具有增强现实的虚拟内镜系统对该建模结果进行验证，并支持在体外进行病灶图像分析、任意视角的回放漫游、面向病灶的复查规划和复查导航等新型功能。本项目研究成果在人体其它软组织脏器内壁的动态表面建模中具有参考价值和应用前景。