摘要

共聚焦激光显微内镜技术可以实时、原位获取细胞级图像,能够辅助医生术中实时诊断,但是其无创性给重新定位光学活检部位带来了困难。共聚焦探针定位算法可以自动计算探针尖端坐标,即光学活检部位坐标。本文提出了一种基于区域生长和内窥镜尺寸先验的共聚焦探针定位算法,该算法在探针边缘图像上通过区域生长检测探针区域,随后基于给定的探针轴线搜索尖端点,并迭代优化。最后基于探针单自由度运动特点,利用内窥镜的尺寸先验信息计算出探针尖端点的三维坐标,解决了单目相机的尺度不确定问题。在本文采集到的数据集上对共聚焦探针定位算法进行测试,结果表明,该算法不再依赖于探针的颜色信息,避免了光照不均匀对探针像素灰度值的影响,具有较鲁棒的定位精度和运行速度。在探针伸出内窥镜0~5 cm的长度范围内,像素误差最低可达11.76像素,平均相对位置误差最低可达1.66 mm,能够实时、准确地实现共聚焦探针的定位。