光学分子影像技术通常用于微创治疗过程中对病灶进行直接观察,以达到精确治疗的目的。通过影像的精确导航,疾病的治疗可以更加准确、系统和完善。本文以医用吲哚菁绿(ICG)为荧光剂,搭建了荧光腹腔内窥镜成像系统,对成像系统进行相机标定,并提出快速融合算法以实现肿瘤的精确标记与显示。本文的主要研究内容如下:(1)荧光腹腔内窥镜成像系统的搭建。采用780nm?20nm的近红外发光二极管组成的激发光源,照射ICG产生波长为810nm左右的荧光信息。利用白光发光二极管组成的白光光源,为内窥镜视野照明,产生白光下的成像信息;通过CMOS摄像头分别采集荧光图像与可见光图像;利用主控板与采集卡进行数据传输;最后在PC端进行处理,从而实现荧光腹腔内窥镜系统的双通道成像。(2)荧光腹腔内窥镜成像系统标定方法研究。改善内窥镜畸变的影响,实现快速标定,是荧光腹腔内窥镜成像系统的关键技术之一。提出了一种立体标定结构,该结构针对内窥镜径向畸变大,且使用人员对标定知识不了解的情况,实现拍摄一张标定靶面的图像即可完成标定工作。实验结果表明,提出的标定方法的标定过程快速、稳定,且操作简单,精度与基于平面标定板标定的精度相当。(3)荧光腹腔内窥镜成像系统融合算法研究。荧光图像与可见光图像高质量、快速地融合是荧光腹腔内窥镜成像系统最为重要的关键技术之一。提出了基于显著性检测和荧光信息增强的快速融合算法,利用荧光与可见光图像的融合图像对肿瘤进行标记,使用显著性检测和系数增强矩阵对肿瘤细节信息进行增强。与离散小波算法、拉普拉斯金字塔算法等主流的融合算法进行对照实验,结果表明,提出的融合算法能提供良好的视觉效果,并在峰值信噪比、互信息、边缘保持量等指标上优于比较的算法。(4)荧光腹腔内窥镜成像系统软件设计。为实现荧光腹腔内窥镜成像系统良好的交互性,设计并搭建了成像系统的软件。可实现信息管理、成像显示和报告管理等功能,基本达到医用内窥镜操作软件的要求。