医用立体内窥镜相比传统的内窥镜,能够实现立体图像并且提供图像的深度信息,更有利于病灶的定位和精确地诊断,减少误诊的几率,因而备受推崇,被广泛应用于病情诊断和手术治疗的过程中。然而,目前的医用立体内窥镜大多是采用双相机或多相机来采集图像,这样就不免增加了内窥镜的外径尺寸,限制了内窥镜的应用领域,同时因为采用两个相机来采集图像也大大增加了医用内窥镜的生产成本。针对以上问题,本文提出并实现了基于棱镜的单相机医用内窥镜3D显示技术研究,该系统利用棱镜折射的分光作用,在不增加内窥镜直径的前提下,根据图像平面中点投影法的原理,利用NVIDIA公司的主动快门式3D显示技术,实现基于棱镜的单相机医用内窥镜的3D显示。本文完成的工作有：第一,根据相机的景深公式确定物体的摆放位置,然后根据相机的标定方法确定相机的内外参数,根据确定的相机参数,利用世界坐标系和相机坐标系的转换关系,求解双相机夹角和双相机间距。第二,根据物体点在图像传感器的中点投影原理给出双相机和基于棱镜的单相机之间摆放的位置关系,并且利用牛顿迭代算法求出棱镜的角度和位置参数。第三,根据以上的理论基础,设计并实现了基于棱镜的单相机3D显示系统。整个系统由硬件部分和软件部分组成,分别完成图像获取和图像处理的任务。与现有的3D显示系统相比,本系统利用一个相机和一个棱镜来实现3D显示,将该原理应用于医用立体内窥镜领域将大大节省内窥镜的生产成本。实验结果表明基于棱镜的单相机的3D显示效果比较符合人眼视觉效果。本文借助NVIDIA公司的主动快门式3D显示技术给出了一种新的基于棱镜的单相机3D显示技术成像方法,改变了传统的利用双相机或多相机实现立体显示的不便,将该原理应用于医用立体内窥镜将使系统显得更加小巧灵便。