EndoMetric: Near-Light Monocular Metric Scale Estimation in Endoscopy

要約

幾何学的な再構築と内視鏡画像によるスラムは、近年大幅に進歩しています。
ほとんどの医療分野では、単眼内視鏡が採用されており、使用されるアルゴリズムは通常、外部環境向けに設計されたアルゴリズムの適応であり、未知のスケール係数を持つ3D再構成をもたらします。
初めて、アプリケーション固有の学習前に依存することなく、標準的な単眼内視鏡画像からの3D再構成の実際のメトリックスケールを推定する方法を提案します。
私たちの完全なモデルベースのアプローチは、内視鏡に埋め込まれた近くの光源を活用して、カメラからの小さいがゼロ以外のベースラインに配置され、光減衰の逆平面法則と組み合わせて、メートルスケールをゼロから正確に回復します。
これにより、内視鏡をメトリックデバイスに変換することができます。これは、ポリープの測定、狭窄、病気の組織の程度の評価などの用途に重要です。

要約(オリジナル)

Geometric reconstruction and SLAM with endoscopic images have advanced significantly in recent years. In most medical fields, monocular endoscopes are employed, and the algorithms used are typically adaptations of those designed for external environments, resulting in 3D reconstructions with an unknown scale factor. For the first time, we propose a method to estimate the real metric scale of a 3D reconstruction from standard monocular endoscopic images without relying on application-specific learned priors. Our fully model-based approach leverages the near-light sources embedded in endoscopes, positioned at a small but nonzero baseline from the camera, in combination with the inverse-square law of light attenuation, to accurately recover the metric scale from scratch. This enables the transformation of any endoscope into a metric device, which is crucial for applications such as measuring polyps, stenosis, or assessing the extent of diseased tissue.

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