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本发明公开了一种低复杂度的心脏表面三维形态在线建模系统及方法，包括如下步骤：A、通过立体视觉匹配从跳动心脏表面的历史影像数据中，获得目标区域的三维历史形态数据；B、对三维历史形态数据进行空间相对坐标处理和时域零均值化处理；C、对处理后的三维历史形态数据进行主成分分析，提取出若干个主分量；D、利用提取的主分量建立低复杂度形态模型，从当前获取的心脏表面立体影像中通过立体视觉匹配确定该模型参数，从而确定心脏表面目标区域当前的三维形态；通过本发明的系统能够在心胸微创手术中对患者心脏表面目标区域的三维形态进行快速、准确的三维重构，给医生提供直观、准确的三维形态信息，辅助医生更好的完成手术操作。

本申请公开了一种三维重建及相关交互、测量方法和相关装置、设备，其中，三维重建方法包括获取摄像器件扫描待重建目标得到的多帧待处理图像；利用每帧待处理图像和摄像器件的标定参数，确定每帧待处理图像属于待重建目标的目标像素点及其相机位姿参数；依次将各帧待处理图像的图像数据划分至对应的数据集合；利用数据集合的图像数据及时序位于其之前的数据集合的图像数据和位姿优化参数，确定数据集合的位姿优化参数；利用数据集合的位姿优化参数，对包含于数据集合内的图像数据所属的待处理图像的相机位姿参数进行调整；对待处理图像的图像数据进行重建处理，得到待重建目标的三维模型。上述方案，能够提高三维重建的效果，并降低三维重建的计算负荷。