陈 龙，王文聪 ，张峰峰，2*，孙立宁 ，2

（1. 苏州大学 机电工程学院，江苏 苏州 215006；2. 苏州大学苏州纳米科技协同创新中心，江苏苏州215123）

1 引 言

肝癌患者人数呈逐年递增趋势，目前全世界每年新增700 000 肝癌患者，其中亚洲国家患者占78%［1］。开放式肝脏肿瘤切除手术是治疗肝脏肿瘤的最有效方法，在开放式肝脏肿瘤切除手术中如何对肝脏进行三维重建以为术中肿瘤提供精确定位已经成为手术导航领域需要重点解决的问题之一［2-4］。目前双目结构光三维重建作为术中人体组织三维重建的方法之一，具有无辐射和重建速度快等特点［5-6］。但由于术中肝脏表面局部亮度饱和等问题，其三维重建的表面容易发生缺失。

在医疗行业，用于三维重建的结构光技术尚未成熟，只有少部分技术可以用于内窥镜肠道、肺以及肾等器官的三维重建［7］。2012 年，德国纽伦堡大学的研究者［8］提出了一种基于单目结构光的新型内窥镜3D 扫描系统，实际实验测试羔羊气管的内表面进行扫描三维重建的效果较为一般。2014 年智能机器人与系统国际会议上，美国哥伦比亚大学的研究人员［9］使用基于结构光的腹腔镜系统，通过该系统可以解决传统的腹腔镜技术在微创手术过程中只能提供二维图像，导致医生没有三维深度信息感知的问题。此外，2018 年加拿大多伦多大学的研究人员［10］利用结构光进行高速、高密度术中三维光学成像，用于开放式颅脊外科手术导航中MRI 和CT 图像的有效配准。但是目前已有的研究中没有针对开放式肝脏肿瘤切除手术中存在的由于手术环境和相机采集视角等引起的肝脏表面局部亮度饱和而导致肝脏表面三维重建缺失的问题进行研究和解决方法。……