Page 47 - 《中国医疗器械杂志》2025年第2期

Chinese Journal of Medical Instrumentation 2025 年 第49卷 第2期

综 合 评 述

文章编号：1671-7104(2025)02-0161-08

基于深度学习的双目内窥镜图像三维重建技术及其应用

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【作 者】 黄丽娜 ，刘胜林 ，冯庆敏 ，金浩龙 ，张强 1,2
1,2
1,2
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1 华中科技大学同济医学院附属协和医院 生物医学工程研究所，武汉市，430022
2 医学检验与主动健康智能装备湖北省工程研究中心，武汉市，430022
【摘 要】 双目内窥镜在临床的应用主要依赖医师的视觉系统来产生立体效果，无法提供精确的深度信息。三维
重建技术可以帮助恢复双目内窥镜下的图像深度信息，基于深度学习的三维重建技术则能有效提高重建结
果的准确性和实时性，因此在微创手术领域得到了广泛应用。该文旨在对基于深度学习的双目内窥镜图像
三维重建的关键技术及实现方法进行讨论，总结如何提升内窥镜图像的三维重建质量，为后续临床双目内
窥镜图像三维重建技术的持续发展提供方向，从而辅助微创手术的应用，进一步实现精准医疗的要求。
【关 键 词】 深度学习；双目内窥镜；深度估计；三维重建；微创手术
【中图分类号】 R318.6
【文献标志码】 A doi: 10.12455/j.issn.1671-7104.240293
Three-Dimensional Reconstruction Technique and Its Application of
Binocular Endoscopic Images Based on Deep Learning
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1
1,2
1,2
【 Authors 】 HUANG Lina , LIU Shenglin , FENG Qingmin , JIN Haolong , ZHANG Qiang 1,2
1 Institute of Biomedical Engineering, Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of
Science and Technology, Wuhan, 430022
2 Hubei Provincial Engineering Research Center of Medical Testing and Intelligent Active Health
Equipment, Wuhan, 430022
【 Abstract 】 The clinical application of binocular endoscope relies primarily on the visual system of physicians to
create a three-dimensional effect, but it cannot provide accurate depth information. The utilization of 3D
reconstruction technology in binocular endoscopy can facilitate the recovery of image depth information,
and the application of deep learning-based 3D reconstruction technology can significantly improve the
accuracy and real-time performance of reconstruction results, making it widely applicable in the realm of
minimally invasive surgery. This paper aims to explore the key technologies and implementation methods
of deep learning based 3D reconstruction for binocular endoscopic images, and seeks to outline
strategies for enhancing the quality of 3D reconstruction in endoscopic images, providing guidance for
sustainable development of binocular endoscopic image reconstruction technology in clinical settings.
This will assist in the application of minimally invasive surgery and contribute to meeting the demands of
precision medicine.
【Key words】 deep learning, binocular endoscopy, depth estimation, three-dimensional reconstruction, minimally invasive
surgery

0 引言 的单目内窥镜无法为医师提供深度信息，双目内窥
镜应运而生。双目内窥镜生成视差的原理如图1
内窥镜是临床常用的一种医疗器械，它经人体
所示。双目内窥镜采用双目相机模拟双目视觉从而
的天然孔道或小切口进入人体，通过外部设备成像
产生视差合成深度信息的原理，但这样的方式仍依
用于人体器官或组织的检查及手术治疗。由于传统 赖医师的双目视差来产生深度，无法为医师提供精

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收稿日期：2024-05-31 确的深度信息 ，无法满足精准医疗的要求，从而
基金项目：湖北省重点研发计划（2022BCA025） 极大地影响了双目内窥镜在微创外科领域的进一步
作者简介：黄丽娜，E-mail: linahuang@hust.edu.cn
通信作者：张强，E-mail: whuhcce@163.com 发展。

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