无线胶囊内窥镜检查是一种革命性的技术,它以最小侵入性的方式对人体消化道进行检查。医师可通过它检测消化道疾病,如息肉、溃疡和克罗恩氏病等。虽然这种技术成为我们现代的奇迹,但是目前它仍存在采样帧频较低,被动前行、随机拍摄、不能对可疑病灶部位重点观察等问题,且图像数量大导致诊疗效率降低,诊疗时医生亦无法从胶囊摄像机获取肠道表面的三维显示。本文我们立足于对上述缺陷的分析,在不进行硬件升级的前提下改善目前的技术问题,创建出平滑和具备良好视觉效果的三维图像,同时保留所观察对象的结构特征,为诊疗医生提供参考。这个过程需要我们对胃肠道图像的特征进行分析,通过观察我们发现由于胃肠道内不可避免地残存着一些气泡或是肠道自身的粘液,导致内镜在拍摄过程中严重反光,输出图像便出现了高亮区域,我们基于“临近像素点特征近似”原则,引入数字形态学手段结合光滑迭代算法去除反光区。针对分辨率较低或者存在噪声的图像进行插值处理,使用三种基本方法并进行比较、择优。由于系统本身具有较低的采样帧频,这就决定了我们采用单目视觉的三维重建方法,即基于光学SFS方法。通过选择合理的优化算法以及表面约束条件进行求解计算,获取图像深度信息,同时为了确保结果最大化接近真实胃肠道表面,我们将基于NURBS曲线的立方插值算法引入到三维表面光滑处理中,结合曲面光顺的能量法的思想,采用更加贴合实际表面的控制点求解方法,旨在改善现有的重建结果的不光滑现象,提高可视化效果。因此,本论文研究的目的是获取消化道表面三维图形,并进行光滑处理,以便诊疗医师对胃肠道病变部位和可疑部位进行着重的观察,进而进行定性分析。我们将现有的内镜图像三维重建方法进行了效果比对工作,操作基于大量的、来源不同的内镜图片,通过对比我们发现本文的算法得出的三维图像可视化效果较强,胃肠道内壁组织结构层次清晰明了,腔道、轮廓较为清晰。最后,给出内镜图像重建效果的各项评价指标。