CN101686820A - 用于将表面下结构投影到对象表面上的系统和方法 - Google Patents

用于将表面下结构投影到对象表面上的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种成像系统和方法，用红外光照射身体组织，以提供血管结构的可见性，并根据反射的红外光产生身体组织和皮下血管的图像。该系统包括用于产生红外光的红外光照射源和用于散射红外光的结构。该系统还包括成像设备，用于接收从身体组织反射的红外光，并根据反射的红外光产生身体组织的增强图像。借助于包括应用钝化蒙片在内的对比度增强技术来产生增强图像。该系统还包括投影器，用于从成像设备接收输出信号并将增强图像投影到身体组织上。

Description

用于将表面下结构投影到对象表面上的系统和方法
技术领域
本发明总体上针对散射红外光的产生。更具体的，本发明针对一种系统，用于以散射红外光照射对象，根据反射的红外光产生在对象表面下的埋藏结构的视频图像，随后将埋藏结构的图像投影到对象表面上。
背景技术
许多医学过程和治疗要求医生定位在病人体内的血管，诸如在他们的胳膊或其它附属肢体中的血管。确定血管的位置是困难的任务，尤其是当血管很小和/或血管在大量堆积的皮下脂肪或其它组织下时。设计用以帮助找到这种血管的现有成像系统的性能较差。
本发明的受让人拥有题为CONTRAST ENHANCING ILLUMINATOR美国专利No.5,969,754(“’754专利”)，其描述了一种用于观察皮下血管的系统。在该系统中，将散射红外光投射到目标体部分上，并使用由此反射的光来产生皮下血管的图像，可以将该图像投影回目标体部分上。’754专利的全部内容通过参考并入本文。
尽管在投影回目标上之前对图像进行了增强处理，但对于各种应用仍需要额外的增强技术。此外，当将图像投影回目标体位置上时，图像的质量会由于诸如人皮肤的色泽和纹理、在目标体部分上的人毛发数量等的因素而受损。因此，可以改进’754专利的系统和方法。
题为DIFFUSE INFRARED LIGHT IMAGING SYSTEM的美国专利NO.6,556,858(“’858专利”)和题为IMAGING SYSTEM USING DIFFUSEINFRARED LIGHT的未决美国专利No.7,239,909(“’909专利”)也是由本受让人提交的。’858专利和’909专利的内容整体上通过参考并入本文。
尽管’858专利和’909专利改进了’754专利的系统和方法，但仍需要进一步改进系统和方法，以便提高在皮下血管与周围组织之间的视觉对比度。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提供用于提高在脉管结构与周围组织之间的视觉对比度的系统和方法来克服现有技术的缺点。
根据本发明的一个实施例，一种成像系统和方法用红外光照射身体组织，以便提高皮下血管的可见性，并根据反射的红外光产生身体组织和皮下血管的图像。该系统包括红外照射源，用于产生红外光。该系统还包括成像设备，用于接收从身体组织反射的红外光，并根据反射的红外光产生身体组织的增强图像。通过包括应用钝化蒙片(unsharp mask)在内的对比度增强技术来产生所述增强图像。该系统还包括投影器，用于从成像设备接收输出信号并将增强图像投影到成像的身体组织上。
根据另一个实施例，对比度增强技术包括使用第一和第二模糊滤波器，每一个模糊滤波器都具有不同的分辨率。模糊滤波器用于产生第一和第二钝化蒙片。模糊滤波器包括将“平均窗口”应用于图像中的每一个像素以产生模糊的图像。
根据另一个实施例，对比度增强技术包括调整用于产生钝化蒙片的模糊滤波器的窗口尺寸。
根据另一个实施例，对比度增强技术包括将阈值应用于像素数据，并且在像素数据低于阈值时将每一个像素的值设定为预置值。
根据另一个实施例，对比度增强技术包括将偏移应用于像素数据，由此将每一个像素调高或调低一设定量。此外，如果在应用偏移之后，经调整的像素值超出了可允许的范围(例如，0-255)，那么就将该值“翻转(rolledover)”为可允许的值。
根据另一个实施例，对比度增强技术包括将线性缩放应用于图像，作为最终对比度调整。
根据另一个实施例，对比度增强技术包括在一个或多个处理步骤的执行期间使用像素数据的绝对值。
根据另一个实施例，对比度增强技术包括使用最大值滤波器窗口，其将目标像素的值设定为在该窗口内的任意像素的最大值。
根据另一个实施例，可以提供选择模块，用于允许从多个对比度增强技术中选择一种对比度增强技术或多种对比度增强技术的组合来执行。
根据另一个实施例，本发明的系统和方法可以用于确定脉管结构的位置。因此，可以借助于应用本发明的系统和方法来执行包括定位或避开在身体中的脉管结构的过程。
以下参考附图来论述本发明各种方案和实施例的更多应用和优点。
本发明的技术性方面
从技术观点来看，本发明处理这样的情形，其中一些医学过程和治疗需要医生定位在病人的胳膊或其它附属肢体中的血管。在现有技术中，这是困难的任务，尤其是当血管在大量堆积的皮下脂肪下时。设计用以帮助找到这种血管的现有成像系统的性能是不足的。因此，本发明要解决的技术问题是提供一种装置和方法，用于增强在皮下血管与周围组织之间的视觉对比度。
由用以增强在对象表面下的埋藏结构的可视性的装置来解决这个问题。该医学设备包括：成像设备，用于接收从对象反射的散射光，并产生输入图像以及从输入图像产生增强的图像；以及视频投影器，用于将埋藏结构的可见光图像投影到对象的表面上。
作为本发明基础的技术思想是通过包含新的对比度增强技术来实现概念性改变，所述新的对比度增强技术有助于通过以相对于周围组织更清晰的对比度来显现埋藏结构的边缘来定位其位置。结果，在病人胳膊或其他附属肢体中定位血管的困难任务就容易得多，因为血管作为投影到皮肤上的图像变得可见了。
优选的，所述装置还包括红外光源，用于以红外光照射身体组织，所述红外光从身体反射并由成像设备来成像。
在本发明的优选实施例中，除了钝化蒙片之外，可以通过将一个值加到输入图像的每一个像素值上、使用阈值来将比该阈值高或低的全部值设定为一个预置值、或者取每一个像素值的绝对值，来实现对比度增强。
附图说明
图1示出了根据本发明的优选实施例的用于在红外光照射下观察对象的成像系统；
图2a和2b是根据本发明的优选实施例的使用散射红外光的成像系统的透视图；
图3和4是根据本发明的优选实施例的成像系统的横截面图；
图5是根据本发明的优选实施例的成像系统的功能方框图；
图6a是根据本发明的可替换实施例的使用散射红外光的成像系统的透视图；
图6b是图6a的成像系统的横截面图；
图7a是根据本发明的另一个实施例的使用散射红外光的成像系统的透视图；
图7b是图7a的成像系统的横截面图；
图8是成像系统再另一个方案的等距视图；
图9是沿图8的线A-A的箭头方向观察的一部分成像系统的前视图；
图10是沿图9的线B-B得到的横截面侧视图；及
图11是一种成像系统的方框图；
图12是本发明第三形式的成像系统的透视内部视图；
图13是出于解释的目的，以剖面显示一些部分的本发明第四形式的成像系统的内部视图。
图14是本发明第四形式的成像系统的图示。
图15是本发明第五形式的成像系统的内部视图，其使用了环境光来对所观察的对象进行照射。
图16a和16b是顺序相连的用于接收图像的伪像消除图像处理的程序清单。
图17a、17b、17c、17d、17e和17f是顺序相连的用于接收图像的伪像消除图像处理的C++编程语言形式的程序清单。
图18是显示如何使用一对激光指示器来定位待观察的对象的示意性透视图。
图19是显示对本发明的成像系统的校准过程的示意性透视图。
图20a、20b和20c是投影在覆盖血管的身体组织上的皮下血管的经处理的图像的照片。
图21是附近有文字边框的投影图像的照片。
图22是附近有文字边框的投影图像的另一个照片，其类似于图21，但其中将观察的对象移出适当的位置，显示了文字边框如何变得失焦以表示没有正确定位该对象。
图23显示了文字边框图像，其与投影图像相结合以便共同投影到对象上以确保适当地定位。
图24是借助本发明的投影到手上的表面下血管的经处理的图像的照片，类似于图20(其省略了文字边框)和图21，但显示了文字边框如何变得失焦以表示手没有被适当地定位。
图25a和25b是计算机程序清单，其显示了用于本发明的成像系统的校准过程的双线性变换系数的求解。
图26是C++编程语言的程序清单，其使用在校准过程中确定的系数来对对象的观察图像执行运行时(run-time)修正。
图27A是根据本发明实施例的用于对象图像的对比度增强的一种方法的流程图。
图27B是沿着梯度的一选定部分的像素值的标图线的测试目标(梯度)的图像。
图27C是借助图27A中阐明的处理被增强后的，在沿着梯度的该选定部分的处理后的像素值的标图线的测试梯度的图像。
图28A是根据本发明的实施例，用于为了提供改进的空间细节而增强图像对比度的另一种方法的流程图。
图28B是在由图28A中阐明的处理增强后的，沿着梯度的该选定部分的处理后的像素值的标图线的测试梯度的图像。
图28C包括投影回到人胳膊上的皮下血管的增强图像的图像。
图29A是根据本发明实施例的，用于增强图像对比度的另一种方法的流程图。
图29B是借助图29A中阐明的处理增强后的，沿着梯度的该选定部分的处理后的像素值的标图线的测试梯度的图像。
图29C包括投影回到人胳膊上的皮下血管的增强图像的图像。
图30A是根据本发明实施例的，用于增强图像对比度的另一种方法的流程图。
图30B是借助图30A中阐明的处理增强后的，沿着用于梯度的该选定部分的处理后的像素值的标图线的测试梯度的图像。
具体实施方式
尽管本发明可以以许多不同的形式来体现，但应理解，本文描述的多个示例性实施例应是将本公开文件认为是提供本发明的原理的示例，并且这种示例不是旨在将本发明局限于本文所述和/或所示的实施例。
皮肤及一些其他身体组织反射在约700到900纳米的近红外范围内的红外光，而血液吸收在这个范围内的辐射。因此，在红外照射下取得的身体组织的视频图像中，血管相对于周围肌肉组织的较亮背景显现为黑线。然而，由于皮下脂肪的反射性本质，当由直射光，即通常来自单一方向的光照射时，就难以或不可能看见位于大量堆积的这种脂肪下的血管。
发明人已经确定，与当在直射红外光照射下观察组织时相比，在高度散射的红外光照射下的近红外范围内对具有大量堆积的皮下脂肪的身体组织的区域进行成像时，在血管与周围肌肉组织之间存在高得多的对比度。尽管本发明不应局限于操作的任何具体理论，但看起来由皮下脂肪反射的大部分散射红外光指向偏离了观察方向。因此，当高度散射的红外光用于照射组织时，保持了在血管与周围肌肉组织之间预期的可见对比度。
图1中所示的是成像系统2，用于以高度散射的红外光照射例如身体组织的对象32，并用于根据从对象32反射的红外光产生对象32的视频图像。如本文中详细描述的，当对象32是身体组织时，在由系统2产生的视频图像中可以清晰的看见位于组织中皮下脂肪下面的血管。
成像系统2包括照射系统10，其用来自多个不同照射方向的红外光照射对象32。系统10包括多个红外光提供器10a-10f，每一个都从不同的照射方向向对象32提供红外光。在图1中借助于射线4a-4f来表示来自每一个光提供器10a-10f的红外光的到达方向。如图1所示，红外光的到达方向范围从垂直于或近乎垂直于对象32的表面到平行于或近乎平行于对象32的表面。在这个实施例中，由于红外光照射从如此宽范围的照射方向到达对象32，因此该红外光照射是高度散射的。
如下文中更详细描述的，光提供器10a-10f优选的是光反射表面，其将光线从单一照射源引向对象32。在其他实施例中，光提供器10a-10f是单独的照射源或者是照射源与反射器的组合。
成像系统2还包括成像设备38，例如视频摄像机，用于观察对象32。成像设备38从由图1中箭头6表示的观察方向观察对象32。成像设备38接收从对象32反射的散射红外光，并根据反射的红外光产生对象32的电子视频图像。
图2a和2b中所示的是照射系统10的优选实施例。图3描绘了对应于图2a-2b中所示的剖面A-a的系统10的横截面视图。系统10优选的包括照射源12。
在本发明的优选实施例中，如图3所示，照射源12包括布置在灯26与外壳16的输入孔18之间的冷光镜34。冷光镜34反射基本上全部的具有在选定红外波长范围之外的波长的光。优选的，该选定的范围包括从大约700到1100纳米的波长。紧挨着冷光镜34并布置在冷光镜34与输入孔18之间的是红外传送滤光器36，其进一步衰减具有在选定的红外范围之外的波长的光，并同时传送具有在选定的红外范围之内的波长的光。因此，穿过冷光镜34和滤光器36进入外壳16的光是具有在选定红外范围之内的波长的红外光。
应意识到，存在其他配置照射源12以产生红外光的方式。例如，照射源12可以由红外发光二极管(LED)或红外LED阵列组成。因此，图3中所示及上述的照射源12的结构仅是优选实施例，本发明不局限于任何特定结构的照射源12。
如图4所示，本发明的优选实施例包括镜头40，其结合视频成像设备38使用以便根据从对象32反射的散射光产生对象32的视频图像。优选的，该实施例的成像设备38是由Cohu制造的型号631520010000的电荷耦合器件(CCD)视频摄像机38。该优选实施例的镜头40是由Angenieux制造的25mm f-0.95摄影机镜头。
将该优选实施例的摄像机38和镜头40布置在内反射器24的管状部分24a内。如图3所示，管状部分24a的开口端构成摄像机38和镜头40指向的孔。以此方式，中空的光导22基本上在摄像机38的视场的中心。因此，摄像机38接收从对象32反射的光，该光进入光导22，穿过外壳16，并进入管状部分24a的开口端。
如图4所示，本发明的优选实施例包括布置在管状部分24a的开口端中的红外传送滤光器42。这个滤光器42接收从对象32反射的光及可以进入外壳16的任何其他的光，并基本上消除了波长在约700到1100纳米的红外范围之外的全部光。因此，通过滤光器42并进入镜头40的光是在选定波长范围内的红外光。因此，摄像机38主要接收源自照射系统10内部并从对象32反射的红外光。
根据从对象32反射的光，摄像机38产生电视频信号形式的对象32的视频图像。如图5所示，将视频信号优选地提供给图像增强电路板44，例如由DigiVision制造的型号ICE-3000的电路板。电路板44根据来自摄像机38的视频信号产生增强的视频图像信号。将增强的视频图像信号提供给视频捕捉和显示卡46，例如由Miro制造的20-TD Live型卡。卡46从图像信号捕获静止图像，可以以数字形式将其保存在数字存储设备上。卡46还对视频图像信号进行格式化，用于在视频监视器48上实时的显示。
应意识到，根据本发明，照射系统10可以使用其他方式来产生散射红外光。例如，图1的光提供器10a-10f可以由环形光频闪闪光灯来实现。可替换的，LED的环形阵列可以用于照射放置在对象32的表面附近的塑料传送散射器。在后一实施例中，光提供器10a-10f对应于阵列中的单个LED。
在图6a和6b所示的本发明的可替换实施例中，成像系统2包括视频投影器50，用于以对象32的图像照射对象32，以便增强在对象32的亮暗区域之间的视觉对比度。如’754专利中所述的，当对象的投影的可见光图像的特征与对象的相应特征重叠时，可以为观测者在视觉上增强对象的特征。重叠的可见光图像使得对象的明亮特征显得更亮而暗区域保持不变。
图6a和6b所示的本发明的实施例以类似于前述的方式给对象32提供散射红外光(由射线52表示)。然而，在图6a和6b所示的实施例中，照射光的光路被折叠，以使得光导22的出射孔2相对于图1-3中所示的出射孔旋转了90度。
如图6b所示，诸如热光镜(hot mirror)54的光束分离器从光扩散结构14的内部接收红外光52，并将红外光52反射到光导22中并前往对象32。热光镜54还接收对象32的红外图像(由射线56表示)，并将其向摄像机38反射。热光镜54从投影器50接收可见光图像(由射线58表示)并将其传送到光导22中并前往对象32。
如在美国专利No.5,969,754中更详细解释的，将来自视频摄像机38的视频输出信号作为视频输入信号提供给投影器50。根据该视频输入信号，投影器50向热光镜54投射对象32的可见光图像58。热光镜54接收可见光图像58，并将其传送到光导22中前往对象32。热光镜54接收可见光图像58并将其传送到光导22中前往对象32。通过将来自投影器50的投影的可见光图像58与由摄像机38感测的对象32的红外图像56适当地对齐，使得在投影的可见光图像58中的特征与对象32的相应特征重叠。这通常在投影的可见光图像58与由摄像机38接收的对象32的红外图像(由射线56表示)同轴时可以实现。
当对象32是身体组织，并且将本发明用于寻找在身体组织中的皮下血管时，血管在投影的可见光图像58中显现为黑线。因此，当将可见光图像58投影到身体组织上时，皮下血管会正好位于投影的可见光图像58中的黑线下面。以此方式，本发明显著提高了医生寻找皮下血管的能力，同时还使病人的不舒适感觉最小。
图7a和7b描绘了用作对比度增强照射装置的本发明的可替换实施例。图7a-7b的实施例以类似于图6a和6b的实施例的方式操作。然而，在图7a-7b的实施例中，摄像机38位于光扩散结构14外部。为了适应摄像机38的不同位置，将图7a-7b中所示的热光镜54相对于其在图6a-6b中的位置顺时针旋转90度。另外，热光镜54提供如上述参考图6a-6b的类似的功能。同样为了适应不同的摄像机位置，将红外传送滤光器42安装在光导22的壁中。在该实施例中提供反射板60，以便进一步将光从照射源12引导到光导22中并前往出射孔23。优选的，板60是平面反射片，在其中具有开口，以允许光在对象32与摄像机38及投影器50之间通行。
在图8-11中描绘了相对紧凑及高度可靠的成像系统70的优选实施例。最优选地配置成像系统70来照射诸如身体组织等的对象71，并根据从对象71反射的红外光产生对象71的视频图像。成像系统70优选的包括外壳72，其包含系统70的成像部件。
如图8所示，外壳72优选的具有基本上是矩形的结构。外壳72优选的具有在大约3英寸到大约5英寸之间的长度及在大约3.5英寸的宽度。本领域技术人员会意识到可以以各种方式来配置成像系统70，本发明不应局限于本文论述的任何具体示例或实施例。例如，在图8中，将外壳描绘为基本上是矩形，然而圆形、多边形及其它几何形状和尺寸也是可行的。
诸如具有镜头75的视频摄像机之类的成像设备74和视频处理组件位于外壳72内。成像设备74和视频处理组件操作以检测红外光并处理从对象71检测到的红外光。如本文所述的，成像系统74根据从对象71反射的检测到的红外光来产生图像。如图8和9所示，成像设备74优选地安装在安装壁78的孔76内，镜头75延伸进入外壳内部77，如以下进一步描述的。更具体的，优选地将摄像机74以居中和对称方式安装在外壳72内部。这个优选对称摄像机位置倾向于使由摄像机检测到的光量最大，这增强了由系统70产生的图像，从而增强了对位于身体组织中皮下脂肪下面的血管的照射。
外壳72最优选地包含各种组件，其可操作以从系统70向对象71传送散射光。箭头80表示由系统70传送的散射光。箭头82表示从对象71反射的光。如图9所示，由沿着图8的剖面线A-A的箭头方向观察，壁78包含多个红外光发光二极管(LED)84，其布置在LED阵列85中，用于发出红外光。LED阵列85定义了LED参考面。当启动时，每一个LED 84都优选地发射在大约740纳米(nm)波长的光。在该优选实施例中，每一个LED 84都是型号ELD-740-524的由奥地利的Roithner Lasertechnik制造的。
如图10所示，并根据优选实施例，LED 84安装在相邻于壁78的电路板86上。如图9所示，最优选是LED 84的8个组92，94同心地布置在成像系统74周围。同心的LED排列有助于从系统70提供散射光的最大散射和传输。优选地，LED 84的每一组92、94都包含至少10个LED 84。然而，取决于系统70的预期实现方式，系统70可以在某个特定组内包括更多或更少的LED。此外，系统70可以在LED阵列85中包括更多或更少的LED组。
继续参考图9，有4组92LED 84位于LED阵列85的角区域96附近。更优选的，将至少15个LED 84布置在LED阵列85的每一个角区域96中。优选的，有4组94LED 84布置在LED阵列85的侧边区域98中。每一个侧边区域98都基本上位于各个角区域94之间。更优选的，将至少10个LED84布置在LED阵列85的每一个侧边区域98中。
如上所述，将LED阵列85最优选地布置在电路板86上。结合控制系统90，电路板86包括控制电路，其控制在LED阵列85中特定一组或多组92、94LED 84内的一个或多个LED 84的启动。如在图11的方框图中所示，将电源88和诸如微处理器或类似的控制器件的控制系统90电连接到电路板86。会意识到，也可以在不使用控制系统90的情况下控制LED，就是说，电源88可以“开启”或“关闭”，以启动或停用LED阵列85。会意识到，还可以结合电源88使用脉冲调制技术，根据优选的占空比(本文中定义为相对于LED“关闭”时间的LED“开启”时间)来启动或停用LED阵列85中的一个或多个LED 84。
如图11的方框图所示，在成像系统70的优选实施例中，将LED阵列85经由电路板86电连接到电源88和控制系统90。控制系统90包括控制部件，用于控制LED阵列85向对象71发出红外光。如本文所述的，控制系统90可以使得LED阵列85的一组或多组中的一个或多个LED 84能够连续地或间歇地发光。就是说，可以选择并控制一个LED 84或多个LED 84间歇地或连续地向对象71发出红外光。因此，可以将系统70配置为以LED84和/或LED组92、94的各种排列和组合的形式从LED阵列发送红外光。
现在参考图10，相邻于LED阵列85中LED 84的发光表面102布置第一散射层100。根据优选实施例，例如使用已知的粘合剂将第一散射层100粘在LED阵列85的发光表面102上，从而操作以散射由LED阵列85中一个或多个LED 84发出的光。第一散射层100最优选的是全息20度散射器，例如由Physical Optics Corporation of Torrance，Calif制造的识别码LSD20PC10-F10x10/PSA的产品。最优选的，第一散射层100具有约3.5英寸的长度，约3.5英寸的宽度和约0.10英寸的厚度。当启动LED阵列85中的一个或多个LED 84时，第一散射层100散射从LED阵列85发出的红外光，从而向发出的红外光提供第一散射量。
在图10中显示了外壳72的内表面104。最优选的，内表面104涂敷了诸如白漆等之类的反射涂层，其反射并进一步散射由第一散射层100产生的已散射的光。继续参考图10，第二散射层106与第一散射层100间隔开距离LDD。最优选的，在第一散射层100与第二散射层106之间距离LDD大约是3英寸。第二散射层106最优选的是全息20度散射器，与上述的第一散射层100类似或相同。第二散射层106优选地具有大约3.5英寸的长度，大约3.5英寸的宽度和大约0.10英寸的厚度。
第二散射层106进一步散射从内表面104反射的由第一散射层100提供的已散射光。如图8所示，第一和第二散射层基本上是平面的，就是说，层100和106每一个都定义了平面几何形状。
继续参考图10，相邻于第二散射层106布置了背衬材料108，例如商标为LUCITE的由Wilmington，Delaware的DuPont制造的LUCITE材料。最优选的，该背衬材料具有大约0.125英寸的厚度。相邻于背衬材料108布置了可见光偏振器110。可见光偏振器110最优选的是由Vernon Hills，IIIinois的Visual Pursuits制造的，零件号为VP-GS-12U并具有大约0.075英寸的厚度。
因此，随着发出的光前进通过第一散射层100、由第一隔间72a的内表面104反射、并继续前进通过第二散射层106、背衬材料108和偏振器110，系统70可操作以产生多级散射。因此，在发出的光通过第一散射层100后产生一级散射结果。由第一隔间72a的内表面104对由第一散射层100提供的已散射光的反射产生另一级散射。在散射光通过第二散射层106后产生再另一级散射。
如图8所示，可见光偏振器110优选的包括中心部112，最优选的是具有大约一英寸直径的圆形形状。中心部112几何形状优选的与摄像机镜头75的形状和尺寸一致。优选地将中心部112的偏振相对于偏振器110的周围区域114的偏振旋转大约90度。在优选实施例中，摄像机镜头75接触背衬材料108。如图8所示，镜头75在外壳70内的位置优选的与偏振器110的中心部112重合或者与中心部112共享同一中心轴。偏振器110的中心部112与镜头75的前面重合的有助于消除在结果生成的摄像机图像中的任何表面眩光(“镜面反射”)。
如图10所示，背衬材料108和可见光偏振器110具有平坦表面，其优选的包括相对于由第一和第二散射层100、106定义的平面类似的沿面取向。根据最优选的实施例，第一散射层100、内表面104、第二散射层106、背衬材料108和可见光偏振器110定义了散射系统116(图10)，用于向对象71提供散射光。会意识到，散射结构可以包括更多或更少的组件，本发明不局限于本文公开的任何具体示例或实施例。例如，散射系统116可以包括第一散射层100或者第二散射层106其中之一，有或没有偏振器110，或者可以包括第一散射层100和第二散射层106而没有偏振器110。
如上所述，一旦被启动，系统70就操作以便向对象71发送散射光80并用成像系统74产生对象71的视频图像。更具体的，一旦启动电源88，LED阵列85中的一个或多个LED 84就从发光表面102发出红外光。第一散射层100对发出的红外光提供第一散射量。内表面104进一步散射从第一散射层100发出的散射光。第二散射层106进一步散射已散射光，随后将其在照射对象71之前发送通过背衬材料108和偏振器。如上所述，对象71反射发出的散射光，产生散射的反射光82，它被成像系统74捕获。成像系统74随后产生对象71的视频图像。因此，通过根据唯一的散射提供系统70发出散射光，系统70帮助定位并区分对象71的不同材料特性，例如在血管与组织之间。
本领域技术人员依据在前的描述和附图可以设想并且是显而易见的，可以对本发明的实施例做出修改和/或改变。例如，可以将由第一或第二散射层100和106定义的平面调整为彼此不平行，从而由系统70提供不同级别的散射光。此外，由LED阵列85定义的平面最优选的是与由第一散射层100定义的平面具有基本上平行的关系。然而，如本领域技术人员会意识到的，可以改变由LED阵列85和第一散射层100定义的平面，以便适应各种操作条件。因此，其明确地意图是，前文的描述和附图仅是示例性的优选实施例，并不局限于此，通过参考所附权利要求来确定本发明的实际精神和范围。
图20a、20b和20c是测试对象的照片，其显示了被投影到覆盖了被观察血管的每一个对象的身体组织表面上的皮下血管的经处理的图像。
现在将描述额外的实施例，其显示了照射源、用于观察在被照射的对象表面下埋藏结构的图像的成像设备和用于将经处理的图像投影回对象表面上的投影器的多种配置。因为本发明的所有实施例都具有许多共同的结构特征，因此仅需要详细论述在这些结构之间的差别，应理解，所有实施例的相似结构特征执行相似的功能。本领域技术人员会易于辩认出出现在本发明所有实施例中的相似的结构特征。
因为本发明与现有技术的区别在于将埋藏结构的图像投影回对象表面上(而不是投影在远离对象表面的屏幕或监视器上)，因此使用本发明的观察者不会受到视差误差的影响，相反地，在使用现有技术设备的情况下，如果观察者要从偏离轴的方向观察的话，就会出现视差误差。所有实施例的一个重要特征在于，由图像设备观察的埋藏结构的图像应基本上在第一频谱内，所述第一频谱在被投影回对象表面上的图像的第二频谱之外，从而使得成像设备看不见被投影回对象表面上的图像。埋藏结构的观察图像的频谱与埋藏结构的投影图像的频谱的这种基本上不交叠的情况有效地消除了投影图像对埋藏结构的图像的图像处理的干扰影响。因为投影图像在可见光频谱中，用于成像设备的对象的照射在红外频谱中，所以保持了这两个频谱基本上的不交叠。在另一个本文公开的实施例中，不是用主要在红外频谱中的光来照射对象，可以由宽频谱环境光来照射对象，并将红外滤光器放置在成像设备的前面，用以去除在红外频谱之外的所有频谱成分，从而使得成像设备只看见从对象反射的宽频谱散射光中的红外成分。
在图12中显示了成像系统的第三优选实施例130。如同在所有实施例中的，将公知的带有镜头的CCD摄像机132用作成像设备。将第二偏振滤光器134插入CCD摄像机与来自被观察对象的反射光之间，如同以前针对较早实施例所述的，以便减小来自对象表面的镜面反射。在以下对图13和14中所示的成像系统的第四实施例的论述中最佳地描述了照射源、第一偏振滤光器、全息照射散射器环和光学中性玻璃盖，其全部总体上在136，第四实施例具有相同的结构136，对于该实施例将结构136以横截面的形式进行了显示。
如同所有实施例一样，第三优选实施例包括公知的视频投影器138或所谓的“光引擎”，用于将可见图像投影到接受检查的对象O上。视频投影器138的预期特点是高输出光强度，因为投影器的光输出强度是在正常室内照射情况下能有多好地观察被投影图像的决定因素。视频投影器138包括高强度绿色LED照射源140，其将光发送到公知的棱镜组件142中，从而使得发出的光被棱镜组件142的内部反射折回，并在反向射向公知的数字光处理(“DLP”)器件144，也称为数字微镜器件(“DMD”)，其具有密集的微镜阵列，这些微镜可以分别地改变从其反射的光束的方向，以致于或者使得光束通过公知的投影镜头146射向目标对象，或者使得光束不射向目标对象，从而以本领域技术人员公知的方式在逐个像素的基础上关闭发出的光束。应理解，棱镜组件142允许将更紧凑的装置用于成像系统的各种实施例，并且这种棱镜组件的使用是视频投影器领域中技术人员公知的。
如前述实施例一样，将公知的所谓“热光镜”148以45度插入，以便截断从被观察对象反射的红外光，并将该红外光向下反射到摄像机132。“热光镜”148对于具有较长波长的光(例如，红外光)充当镜子，但是高频光，诸如来自投影器138的绿光，在不反射情况下穿过并前往被观察对象。
成像系统130还具有第一和第二激光器150、152，用于确保为了摄像机132的聚焦观察而正确地定位目标，如下文中描述的。
现在参考图13和14，现在将解释本发明的成像系统的第四实施例154。
将第四实施例154安装在杆156上，杆156从移动车158向上延伸，从而能够容易地运送成像系统154。微聚焦镜台160允许升高或降低成像系统154，以便将其正确地定位在目标对象O上方。如同所有实施例一样，为视频投影器162提供525nm的绿色LED照射源(“光子引擎”)164，用于照射DMD/DLP芯片166。用于第四实施例的适合的光子引擎164是Teledyne Lighting的PE09-G型照射器，其具有85流明的输出强度。DMD芯片166可以是德州仪器的零件号0.7SVGA SDR DMD芯片，其具有848×600像素的分辨率和10度的镜面倾斜角度及30Hz的帧频。如前，公知的棱镜组件168将来自光子引擎164的光内部反射到DMD芯片166，并随后将从DMD芯片166反射的光射向对象O。DMD芯片166由公知的驱动电路板167控制，其可以是由Optical Sciences Corporation制造的。
插入到光子引擎164与棱镜组件168之间的是聚光透镜170，例如由OptoSigma销售的零件号013-2790-AZ55的BK7生物凸透镜，其具有为425-675nm的光涂敷的BBAR/AR表面涂层。在投影器的光从棱镜组件168发出时，其通过公知的投影镜头172(Besler零件号8680的介质格式放大器镜头(medium format enlarger lens))，并随后通过公知的“热光镜”(高通滤波器)174，其将接收的来自对象O的红外光图像反射通过第二偏振滤光器178，并随后到达摄像机176。一种适合的摄像机176是由Point GreyResearch销售的零件号FIRE-BW-XX的Firefly Camera，其使用零件号SonyICX084AL的640×480CCD芯片，其通过IEEE-1394(“火线”)接口将其图像传送到计算机(“CPU”)180。应注意，计算机180具有多个接口信号181，其以本领域技术人员公知的方式与成像系统通信。如针对第三实施例简要描述的，第四实施例还具有第一和第二激光器150、152，用于确保正确的定位目标O，用于由摄像机176进行聚焦观察。
如同图12中所示的第三实施例130一样，参考图12、13和14，第四实施例154具有组件136，其包括红外照射源182、第一偏振滤光器184(它是具有穿过其的中心孔的环形，以便不影响来自投影器162的投影图像或者对象的观察图像)、全息照射散射器环186(它同样具有穿过其的中心孔，用于使得来自投影器162的投影图像和对象的观察图像通过，并且它散射来自LED 190的光)和光学中性玻璃盖188。红外照射源182是一组LED，这些LED优选的以选择的方式来排列，例如具有设置在中心的孔的圆环，投影图像和被观察对象的图象穿过这个孔。LED优选的是740nm近红外LED 190，其照射对象O，并且研究已经确定这种结构提供了足够的散射红外光来实现对对象O的充分照射。
参考图15，现在将解释本发明的成像系统的第五实施例192。在该第五实施例与其他实施例之间的重要区别在于，第五实施例不提供用于照射对象的整体散射红外照射源(例如，具有LED环190的照射源182)，但作为替代，在由环境光L(或阳光S)照射下来观察对象，其具有比前文公开的整体散射红外照射源更宽的频谱。尽管环境光具有一些红外频谱成分并且是非常分散的，但这些红外频谱成分通常具有比由前文公开的散射红外照射源产生的红外光更低的强度。因此，对于该实施例而言需要更好的(即更敏感的)图像设备摄像机，并且要具有比前述实施例更好的光学器件。
如同其他实施例，第五实施例192包括视频投影器162，其包括绿色“光子引擎”164、棱镜组件168、投影器镜头172和DMD芯片166。为了允许紧凑的设计，第五实施例192包括“折向镜”194，其将光束在投影器内在光子引擎164与棱镜组件168之间以直角折向，任何其他实施例也是同样的。同样如其他实施例一样，第五实施例192包括“热光镜”174。
第五实施例192还具有红外滤光器196，其插入在成像设备(摄像机198)与对象O之间的光路中，以便滤除除了由摄像机198观察的图像的红外成分之外的所有成分。摄像机198优选的是由德国Basler VisionTechnologies制造的A600-HDR型Basler CMOS摄像机，其具有IEEE 1394(“火线”)接口，并允许在高达112dB的动态范围中捕获图像。第五实施例的优点是它可以(并且应该)用于照明明亮的房间中。
实验测试已经揭示一些人具有覆盖了表面毛发的胳膊和腿，以致于难以清晰地看见被投影到皮肤表面上的被投影皮下结构。研究已经揭示了所有毛发，即使是白色毛发，在近红外光中看起来也是黑色的。因此，对接收的图像执行图像处理以便从图像中去除例如毛发之类的细小的暗伪像，同时保留较大的暗对象以保持血管的可见性。图16a和16b是顺序相连的用于接收图像的伪像消除图像处理的程序清单。将相同的伪像消除过程执行两次，随后执行公知的自适应边缘增强过程，例如钝化蒙片法(unsharpmasking)，随后是平滑处理，用以清除由毛发消除所产生的图像伪像。该程序清单具有详细的注释，并向本领域技术人员解释了施加到图像上的各个图像处理步骤。
将具有在(0...255)范围中的整数像素值的接收图像转换为在0.0到1.0(包括这两个值)之间的浮点值。随后使用具有8个像素的σ的高斯卷积将结果产生的图像转换为平滑的(模糊的)图像。这是相当小的σ值，在结果生成的平滑图像值中留下了微小的特征，例如细小的毛发。产生“差值图像”，它是原始图像减去高斯平滑的图像的结果，产生从-1.0到1.0的一组以0为中心的值。毛发，即使是白色毛发在近红外光中也显现为黑色的，所以负像素值表示毛发，因此，用来自高斯平滑图像的相应像素来代替这些负值的像素。这是处理接收图像的第一步骤。接下来，为该图像产生数值阵列，以使得将原始“差值图像”为负的所有像素位置(“毛发”位置)设定为1.0，将所有其他像素位置设定为0，从而产生填充了0.0或1.0值的阵列，其中每一个“毛发像素”都具有1.0的值，所有其他的像素都具有0值。随后将具有从0.0到1.0范围的像素值的原始图像(“iml”)在每一个“毛发像素”位置处“提升”0.015。因为这是高度非线性的操作，因此“提升”量就非常小，仅仅为1.5％。
再次执行这组相同的操作(具有8个像素的σ的高斯平滑，产生差值图像，确定负像素位置，和在发现负像素(小特征和噪声)的位置处“提升”图像)，随后再次用具有64个像素的σ的高斯卷积对结果产生的图像进行平滑。产生第三差值图像，它是再次“提升”的图像减去平滑的图像的结果，产生由第三差值图像中每一个像素的绝对值构成的图像。随后用具有64个像素的σ的高斯卷积对结果产生的绝对值图像进行平滑，随后将第三差值图像除以平滑的绝对值图像，并用具有4个像素的σ的高斯卷积对结果产生的相除图像进行平滑。
前述伪像消除算法允许依据皮下血管(感兴趣的表面下结构)的对比度来设定对比度，忽略了伪像(毛发)，从而为自适应钝化蒙片边缘增强准备了图像，以便设定最终图像的对比度。可以根据对象的年龄、色素沉积程度等来改变诸如σ值、阈值等的参数。
图17a、17b、17c、17d、17e和17f是顺序相连的C++编程语言的程序清单，用于对接收图像的伪像消除图像处理，其是根据图16a和16b显示的研究/调查程序，但作为替代，使用了Intel图像处理库来更迅速地执行数学运算。
本发明的任何或所有实施例都优选的包括一种机制，用于以适当的镜头到对象的距离将由成像设备所见到的埋藏结构的图像与图像设备摄像机焦点对准。如图18中所见的，这个机制的第一实施例使用一对激光器150、152，每一个激光器都分别发出光束200、202，光束200、202相对于彼此不平行，因此从不同角度指向对象，以使得仅当目标在距成像设备适当的镜头到对象距离时，如由相交面206的位置所示，这两个激光束才会在同一斑点204处会聚并相交。如果目标比该适当的镜头到对象距离更接近于该装置，如由平面208所示，或者如果目标比该适当的镜头到对象距离更远离该装置，如由平面210所示，则这两个激光束就不会在单一点204相交，而是会作为第一对可见点212、214(对于平面208)，或者作为第二对可见点216、218(对于平面210)出现在对象的表面上，这表示埋藏结构没有与成像设备摄像机焦点对准，应改变从对象到该装置的距离以便将埋藏结构的观察图像调节为焦点对准。还可以在图12、13和14中见到激光器150和152。适用于本发明的激光器是由Vienna，Austria的RoithnerLasertechnik制造的LM-03型激光器模块。
目标定位机制的第二实施例为投影图像增加了可识别的可见光图案，例如文字边框，其独立于被观察的埋藏结构，用于以此相互投影。仅当目标在距投影器的预期距离处时，投影的可识别图案才会被人类观察者识别为聚焦在目标对象的表面上，从而使得在目标表面下的埋藏结构也处于距成像设备适当的镜头到对象距离处。如果想要的话，可以提供引起孩子们兴趣的卡通人物作为刺激因素来使孩子们正确地定位他们的身体部分，以便观察皮下血管，或者可以将医院或门诊部的标志或姓名用于该图案。尽管埋藏结构的投影图像由于伪像的图像处理消除常常会有一些模糊，但人们可以迅速地断定公知的或可识别的可见光图案是否失焦。目标定位机制的该第二实施例，即，投影可识别的可见光图案而不是使用激光器，的优点在于，如果没有对激光器使用适当的安全预防措施，就存在伤害的可能危险性，例如失明。
图21的照片显示了周围具有文字边框的投影图像。
图22是周围具有文字边框的投影图像的另一个照片，其类似于图21，但其中已经将观察图像移出了适当的位置，显示了文字边框如何变得失焦以表示没有适当地相对于图像设备摄像机定位对象。
图23显示了文字边框图像，其与投影图像相结合以便共同投影到对象上来确保适当地定位。因为由于前述的棱镜结构内的图像反射而在本发明的一些实施例中出现的图像反转，这个文字边框图像被反转显示，但是在被投影时就显现为是未反转的。在将投影图像与文字边框进行组合之前适当地剪裁投影图像，以使得文字边框在被投影时保持明显而清晰。
图24是借助本发明的投影到手上的表面下血管的经处理的图像的照片，类似于图20(其省略了文字边框)和图21，但显示了文字边框如何变得失焦以表示手没有被适当地定位。
如图19所示，提供了校准方法，其中视频投影器138(或162，或本发明的任意投影器)将绿色目标图案220投影到荧光屏222上，荧光屏222将投影的四点绿色目标图案220转换为深红色光，它可以被红外成像设备132看见。计算机程序在笛卡尔坐标系中记录这些投影点的观察图案的观测位置，即(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)和(x4，y4)，与在对准定位正确的情况下的四个投影点P1、P2、P3和P4的预期或“真实”位置，即(X1，Y1)，(X2，Y2)，(X3，Y3)和(X4，Y4)相对比，并计算校准系数(a，b，c，d，g，h，k，f)，其用于双线性变换等式中(用于图25a和图25b中“solve”函数的自变量)，以修正在成像设备与投影器之间的放大、旋转和平移失准。图25a和图25b显示了使用MAPLE9计算机方程求解程序来求解作为在校准期间测量的数值的函数的双线性变换系数。在该设备的操作期间使用这些校准系数，来将图像的坐标系(x，y)变换为产生校准图像所必需的修正的坐标系(X，Y)。图26显示了一旦在校准过程中计算得到了这些坐标，如何将这些坐标用作由集成电路公司Intel提供的与其处理器一起使用的公知图像处理库数学例程的参数，以使用双线性变换等式来实现高性能的图像对准修正。使用缩放的整数运算来进行运行时计算，而不是使用浮点运算，以便更快地处理图像。
校准过程将测试图案220投影到荧光屏上，测试图案220由四个点P1、P2、P3和P4组成，其每一个都具有25像素的半径(按照成像设备摄像机所观察到的)，在具有320×240像素矩形的尺寸(按照成像设备摄像机所观察到的)矩形的角中。例如，摄像机132可以具有640×480像素的分辨率，而投影器138可以具有1024×780像素的分辨率。针对从4到50个像素变化的点半径的实验测试显示100个样本的标准偏差从5个像素的点半径到约25个像素的点半径迅速减小，随后到50个像素的半径就减小的慢得多。
为了实现本发明的校准方法，在第一频谱内，优选的使用绿色光，将四个分离点P1、P2、P3和P4的测试图案投影到荧光屏222上，其随后发出荧光并产生在第二频谱内的光，优选的是相邻于或在红外频谱内的光，例如，红色光，它对于图像设备摄像机132是可见的，即使是穿过了红外传送滤光器(图像设备摄像机通过其观察它的目标对象)。校准软件随后测量这四点的观测位置并为双线性变换等式计算修正系数(a，b，c，d，g，f，h，k)，随后将这些系数用作双线性变换的参数，以便通过在投影之前使图像变形来修正在图像设备摄像机与投影器之间的未对准误差(旋转、平移和放大)，以便针对未对准来修正投影图像。应注意，这个过程允许对在水平与垂直方向上不同的放大误差进行修正，并且还允许对在水平与垂直方向上不同的平移误差进行修正。
测试显示这个校准过程可以修正高达+/-25.4mm到在图像摄像机的像素尺寸的大约一半内的未对准。对于接近测试图案的四个点的图像部分，对准是最好的，但在整个图像上都保持得非常良好。
应理解，鉴于前文的公开内容，任何这些实施例的特征都可以以现在会理解的方式与另一个实施例一起使用。例如，任何实施例可以选择使用环境光内的红外光成分来照射对象，而不是提供单独的散射红外光照射源，和/或任何实施例可以在激光目标定位器与可识别图案之间进行选择，其中的可识别图案与埋藏结构的投影图像相结合以保持从图像设备摄像机到对象的预期距离。
如上所述，在本发明的系统和方法中，可以在将接收图像投影回到目标之前，通过各种图像处理技术来增强接收图像的可视性。例如，描述了伪像消除处理，该处理除了其他操作之外，使用了钝化蒙片一产生对象图像的模糊版本，并从原始对象图像(即，聚焦的图像)中减去它，以产生边缘增强的图像。根据本发明的实施例，还可以使用其他技术。
图27A是根据本发明的实施例的用于对对象图像进行对比度增强的方法的流程图。在步骤27-1，在图像处理设备处接收图像数据，例如从摄像机接收。可以以已知的数字格式来处理该图像数据，例如在0-225灰度级上的像素数据。在步骤27-2，通过应用例如高斯模糊的模糊滤波器来产生模糊图像。这个模糊可以出现在空间域中或者频域中，通过卷积来提高计算速度。在步骤27-3，从原始图像中减去(例如，逐个像素的)结果产生的模糊图像，产生钝化蒙片(27-4)。取该钝化蒙片的绝对值(ABS)(27-5)，并且对其应用另一个模糊滤波器。将钝化蒙片除以该钝化蒙片的模糊的ABS(27-7)，并对该运算的结果进行调整以产生最终的增强图像(27-8)。
根据本发明的实施例，通过将“平均窗口”应用于图像中的每一个像素来产生模糊图像。平均窗口是内核尺寸小于被处理图像的尺寸的窗口。平均窗口以图像的每一个像素为中心，并将感兴趣的像素的值设定为窗口内所有像素的平均值。例如，在具有640×480像素分辨率的图像中，已经确定192×192大小的平均窗口作为第一模糊滤波器产生了良好的结果。当将平均窗口应用于图像外部中的像素从而使得平均窗口延伸超出图像的分辨度时，就对窗口中的像素进行镜像以便填充平均窗口。
通过将平均窗口应用于图像中的每一个像素，产生了模糊图像。在图27A的方法中，在两个不同时间应用模糊滤波器。已经确定了当模糊滤波器的第二次应用使用与第一次应用不同的窗口尺寸时，优选的是更小的尺寸，就获得了更好的结果。已经确定了如果第一次平均窗口具有192×192像素的内核尺寸，那么具有96×96像素尺寸的第二次平均窗口就导致图像清晰度的有效提高。本领域技术人员会理解，如果在空间域中进行处理，处理较小的内核会比处理较大的内核更快，本发明并不限于任何特定内核尺寸。
根据本发明的实施例，可以通过执行线性缩放来完成最终对比度调整(例如，27-8)。例如，在一个实施例中，在这个步骤之前执行的除法函数产生16比特带符号整数。可以使用最小和最大值，将这个值缩放回8比特无符号整数。在缩放期间，最小值(Min)和最大值(Max)参数确定了该扩展，并从而确定对比度增加的程度。用于将源像素p映射到目标像素p’的缩放公式是：
p’＝dst_Min+k*(p-src_Min)
其中，k＝(dst_Max-dst_Min)/(src_Max-src_Min)
从图27B-C可以看到该图像处理的结果。图27B是沿着梯度的选定部分的像素值的标图线的测试目标(梯度)的图像。图27C是借助图27A中阐明的处理进行了增强之后，在沿着梯度的选定部分的处理后的像素值的标图线的测试梯度的图像。如所见的，产生了细节的显现，例如梯度线的变暗的中心线。
可以通过对模糊步骤以更小的平均窗口尺寸来应用图27A的方法来获得更为精细的细节。已经确定了可以通过在步骤27-2中使用大小96×96像素的第一平均窗口并在步骤27-6中使用大小48×48像素的第二平均窗口来获得更为精细的图像。
可以使用进一步的图像处理来产生皮下血管的视觉上更有用的图像。例如，对比度增强技术可以产生具有轮廓更分明的边缘或清晰的中心的血管图像。图28A是根据本发明的实施例，用于为了提供改进的空间细节而增强图像对比度的另一种方法的流程图。在步骤28-1，接收待处理的图像。在步骤28-2，例如如上所述，通过应用模糊滤波器来产生模糊图像。在步骤28-3，从原始图像中减去模糊图像，结果产生钝化蒙片(28-4)。取钝化蒙片的ABS(28-5)，并对其应用模糊滤波器(28-6)。将钝化蒙片的ABS除以(28-7)该钝化蒙片的模糊的ABS，并且对该运算的结果进行调整以产生最终的增强图像(28-8)。
在图28A的方法中，确定了分别使用大小76×76和40×40像素的第一和第二平均窗口获得了较好的结果。
可以从图28B-28D看到该图像处理的结果。图28B是在由图28A中阐明的处理进行了增强之后，沿着梯度的选定部分的处理后的像素值的标图线的测试梯度的图像。如所见的，产生了细节的显现，例如梯度线的变暗的边缘。图28C包括投影回到人胳膊上的皮下血管的增强图像的图像。上面的图像是根据图27A的方法的处理结果，下面的图像是根据图28A的方法的处理结果。本领域技术人员应意识到每一种方法产生了显然不同的结果，并理解这些技术对于不同的应用而言会是优选的。
图28D包括在图28A的处理步骤过程中人目标身体部分的图像。左上角图像是目标身体部分的原始图像。右上角图像是目标身体部分的模糊图像。左中的图像是从原始图像中减去模糊图像的结果。右中的图像是图28A的处理的结果，具有增强的空间细节。底部的两个曲线图是分别用于该图上面的两个图像的图像的像素数据的横截面曲线图。
图29A是根据本发明实施例的，用于增强图像对比度的另一种方法的流程图。在步骤29-1，从摄像机接收图像。在步骤29-2，通过应用模糊滤波器来产生模糊图像。在步骤29-3，从原始图像中减去模糊图像，结果产生钝化蒙片(29-4)。取钝化蒙片的绝对值(29-5)，并对其应用模糊滤波器(29-6)。将钝化蒙片除以(29-7)该钝化蒙片的模糊的ABS，并对该运算的结果进行调整以产生增强图像(29-8)。接下来，在步骤29-9中将每一个像素与阈值亮度进行比较。如果像素低于阈值，就将该像素设定为最大级别(例如，在0-255的对比度级上的255)。
在图29A的方法中，确定了分别使用大小96×96和40×40像素的第一和第二平均窗口获得了较好的结果。
可以从图29B-29C看到该图像处理的结果。图29B是借助图29A中阐明的处理进行增强之后，沿着梯度的选定部分的处理后像素值的标图线的测试梯度的图像。如所见的，借助于在梯度线变暗的边缘与明亮的中心之间的极强的对比度产生了细节的显现。本领域技术人员应意识到每一种方法产生显然不同的结果，并理解这些技术对于不同的应用而言会是优选的。
图30A是根据本发明实施例的，用于增强图像对比度的另一种方法的流程图。在步骤30-1，从摄像机接收待处理的图像。在步骤30-2，通过应用模糊滤波器来产生模糊图像。在步骤30-3，从原始图像中减去模糊图像，结果产生钝化蒙片(30-4)。取钝化蒙片的绝对值(30-5)，并对其应用模糊滤波器(30-6)。将钝化蒙片除以(30-7)该钝化蒙片的模糊的ABS，并对该运算的结果进行调整以产生增强图像(30-8)。接下来，将图像的每一个像素调整(减小或增大)一个偏移量。在一个实施例中，将这个值减小一个恒定值，对结果产生的负值进行“翻转”。例如，使用0-255的灰度级和常数30，将图像值25减小到-5，它在可允许的范围之外，并被翻转到250。如果使用偏移量来增大像素值，像素值就从255翻转到0。
在图30A的方法中，确定了分别使用大小96×96和40×40像素的第一和第二平均窗口获得了较好的结果。
可以从图30B看到该图像处理的结果，它是借助图30A中阐明的处理进行增强之后，沿着梯度的选定部分的处理后像素值的标图线的测试梯度的图像。如所见的，借助于在梯度线变暗的边缘与明亮的中心之间的极强的对比度产生了细节的显现。图29C包括投影回到人胳膊上的皮下血管的增强图像的图像。上面的图像是根据图27A的方法的处理结果，而下面的图像是根据图30A的方法的处理结果。本领域技术人员应意识到每一种方法产生显然不同的结果，并理解这些技术对于不同的应用而言会是优选的。
根据本发明的另一个实施例，可以通过为以上处理增加一个步骤，来减小由身体上的毛发引起的图像中的噪声或干扰，该步骤在应用其余处理步骤之前首先将“最大值滤波器”用于图像。最大值滤波器类似于模糊滤波器，但不是将平均窗口用于每一个像素，而是使用了最大值窗口。最大值窗口识别在覆盖感兴趣像素的窗口中的任何像素的最大值，并将感兴趣的像素设定为该最大值。已经确定了以每一个感兴趣像素为中心的大小12×12像素的最大值窗口获得了良好的结果。
根据一个实施例，可以将最大值窗口滤波器应用于图27A的方法，以便减小图像上毛发的影响。确定了分别使用大小192×192和96×96像素的第一和第二平均窗口获得了较好的结果。
可以借助已知的传统手段来执行数字图像处理，例如借助于使用对数视频信号或数字视频信号的硬件、软件和/或固件的组合。在本发明的实施例中，以诸如C语言之类的已知的计算机语言以编程的方式执行处理。然而，本发明不局限于任何特定计算手段。
因此，以上已经参考附图充分描述了多个优选实施例。尽管本发明是基于这些优选实施例来加以描述的，但对于本领域技术人员来说，显然可以在本发明的精神与范围内，对所描述的实施例获得某些修改、变化和可替换的结构。

Claims (24)

1、一种成像系统，包括：
(a)成像设备，用于接收以输入图像形式从身体组织的区域反射的红外光，并产生所述身体组织的区域的增强图像，其中，所述增强图像的产生包括对比度增强，所述对比度增强包括将钝化蒙片应用于所述输入图像；以及
(b)投影器，其接收所述增强图像，并将所述增强图像投影到所述身体组织的区域上。
2、如权利要求1所述的成像系统，还包括红外光源，用于产生朝向所述身体组织的区域的红外光。
3、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述对比度增强还包括应用第一模糊滤波器和第二模糊滤波器，所述第一模糊滤波器和所述第二模糊滤波器每一个都具有不同的分辨率。
4、如权利要求3所述的成像系统，其中，所述第一模糊滤波器和所述第二模糊滤波器包括将平均窗口应用于所述输入图像的每一个像素。
5、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述对比度增强还包括调整用于产生所述钝化蒙片的模糊滤波器。
6、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述输入图像包括像素数据，并且其中，所述对比度增强还包括将阈值应用于所述像素数据，以便当一像素的值低于所述阈值时，将该像素的值改变为一预置值。
7、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述输入图像包括像素数据，并且其中，所述对比度增强还包括将每一个像素值偏移一设定量，以产生调整的像素值，并且如果任何调整的像素值在预置范围之外，就将该值翻转为所述预置范围内的值。
8、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述对比度增强还包括应用线性缩放。
9、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述输入图像包括像素数据，并且其中，所述对比度增强还包括在执行一个或多个处理步骤期间使用每一个像素值的绝对值的步骤。
10、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述输入图像包括像素数据，并且其中，所述对比度增强还包括应用最大值滤波器窗口，所述最大值滤波器窗口将目标像素的值设定为该窗口内任何像素的最大值。
11、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述成像设备具有至少两个可能的对比度增强选项，并且还包括选择器，以便用户可以使用所述选择器来为所述成像设备选择一个或多个对比度增强选项以用来产生所述增强图像。
12、如权利要求1所述的成像系统，其中，所述身体组织的区域包括包含血管结构的身体组织，并且所述增强图像包含允许用户定位所述血管结构的数据。
13、一种用于增强在身体组织内埋藏结构的可见性的方法，包括：
(a)接收从所述身体组织反射的红外光，以产生输入图象；
(b)增强所述输入图像的对比度，以产生包含所述埋藏结构的表示的增强图像；
(c)将所述增强图像投影到所述身体组织上，以使得所述埋藏结构的所述表示与所述埋藏结构重叠。
14、如权利要求13所述的方法，还包括以红外光照射所述身体组织的初始步骤。
15、如权利要求13所述的方法，其中，所述增强对比度的步骤还包括应用第一模糊滤波器和第二模糊滤波器，所述第一模糊滤波器和所述第二模糊滤波器每一个都具有不同的分辨率。
16、如权利要求15所述的方法，其中，所述第一模糊滤波器和所述第二模糊滤波器包括将平均窗口应用于所述输入图像的每一个像素。
17、如权利要求13所述的方法，其中，所述增强对比度的步骤还包括调整用于产生钝化蒙片的模糊滤波器。
18、如权利要求13所述的方法，其中，所述输入图像包括像素数据，并且其中，所述增强对比度的步骤还包括将阈值应用于所述像素数据，以便当像素的值低于所述阈值时，将该像素的值改变为一预置值。
19、如权利要求13所述的方法，其中，所述输入图像包括像素数据，并且其中，所述增强对比度的步骤还包括将每一个像素值偏移一设定量，以产生调整的像素值，并且如果任何调整的像素值在预置范围之外，就将该值翻转为所述预置范围内的值。
20、如权利要求13所述的方法，其中，所述增强对比度的步骤还包括应用线性缩放。
21、如权利要求13所述的方法，其中，所述输入图像包括像素数据，并且其中，所述增强对比度的步骤还包括在执行一个或多个处理步骤期间使用每一个像素值的绝对值的步骤。
22、如权利要求13所述的方法，其中，所述输入图像包括像素数据，并且其中，所述增强对比度的步骤还包括应用最大值滤波器窗口，所述最大值滤波器窗口将目标像素的值设定为该窗口内任何像素的最大值。
23、如权利要求13所述的方法，还包括为所述成像设备选择一个或多个对比度增强选项以用来产生所述增强图像的步骤。
24、如权利要求13所述的方法，其中，所述身体组织的区域包括包含血管结构的身体组织，并且还包括定位所述血管结构的步骤。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102429640A (zh) * 2011-08-16 2012-05-02 谢幼宸 便携式血管显示灯
CN103932677A (zh) * 2014-01-05 2014-07-23 香港应用科技研究院有限公司 一种图像投影仪
WO2014183387A1 (zh) * 2013-05-13 2014-11-20 执鼎医疗科技江苏有限公司 血管影像定位系统
CN104414620A (zh) * 2013-08-23 2015-03-18 东莞市中健医疗设备科技有限公司 基于双目摄像的静脉定位方法和装置
CN104665852A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 上海西门子医疗器械有限公司 一种医学图像的投影方法、装置和系统
CN104706390A (zh) * 2010-05-04 2015-06-17 伊西康有限责任公司 用于产生自固位缝线的激光切割系统和方法
CN104769486A (zh) * 2012-10-11 2015-07-08 李汶基 使用偏振差摄像机的图像处理系统
CN106455986A (zh) * 2014-02-27 2017-02-22 直观外科手术操作公司 用于镜面反射检测和减少的系统和方法
CN107411705A (zh) * 2017-04-05 2017-12-01 展谱光电科技（上海）有限公司 多光谱摄像和投影装置及方法
CN108937992A (zh) * 2018-08-06 2018-12-07 清华大学 一种x射线透视成像的原位可视化系统以及其标定方法
CN112529800A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 同济大学 一种用于滤除毛发噪声的近红外静脉图像处理方法

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8478386B2 (en) 2006-01-10 2013-07-02 Accuvein Inc. Practitioner-mounted micro vein enhancer
US8838210B2 (en) 2006-06-29 2014-09-16 AccuView, Inc. Scanned laser vein contrast enhancer using a single laser
US9854977B2 (en) 2006-01-10 2018-01-02 Accuvein, Inc. Scanned laser vein contrast enhancer using a single laser, and modulation circuitry
US11278240B2 (en) 2006-01-10 2022-03-22 Accuvein, Inc. Trigger-actuated laser vein contrast enhancer
US10813588B2 (en) 2006-01-10 2020-10-27 Accuvein, Inc. Micro vein enhancer
US8255040B2 (en) * 2006-06-29 2012-08-28 Accuvein, Llc Micro vein enhancer
US9492117B2 (en) 2006-01-10 2016-11-15 Accuvein, Inc. Practitioner-mounted micro vein enhancer
US11253198B2 (en) 2006-01-10 2022-02-22 Accuvein, Inc. Stand-mounted scanned laser vein contrast enhancer
US8489178B2 (en) 2006-06-29 2013-07-16 Accuvein Inc. Enhanced laser vein contrast enhancer with projection of analyzed vein data
US8594770B2 (en) 2006-06-29 2013-11-26 Accuvein, Inc. Multispectral detection and presentation of an object's characteristics
US8665507B2 (en) * 2006-06-29 2014-03-04 Accuvein, Inc. Module mounting mirror endoscopy
US10238294B2 (en) 2006-06-29 2019-03-26 Accuvein, Inc. Scanned laser vein contrast enhancer using one laser
US8730321B2 (en) * 2007-06-28 2014-05-20 Accuvein, Inc. Automatic alignment of a contrast enhancement system
US8463364B2 (en) * 2009-07-22 2013-06-11 Accuvein Inc. Vein scanner
JP4791595B2 (ja) * 2008-03-06 2011-10-12 富士通株式会社 画像撮影装置、画像撮影方法および画像撮影プログラム
US9061109B2 (en) 2009-07-22 2015-06-23 Accuvein, Inc. Vein scanner with user interface
JP5507376B2 (ja) * 2010-07-28 2014-05-28 三洋電機株式会社 撮像装置
US8996086B2 (en) 2010-09-17 2015-03-31 OptimumTechnologies, Inc. Digital mapping system and method
US8780161B2 (en) * 2011-03-01 2014-07-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for modifying images
US8947527B1 (en) * 2011-04-01 2015-02-03 Valdis Postovalov Zoom illumination system
CN102871645A (zh) * 2011-07-11 2013-01-16 浙江大学 近红外成像超声血管治疗仪
KR101348063B1 (ko) * 2012-03-07 2014-01-03 진우현 산소포화도에 따른 적외선 흡수율 차이를 활용한 인체의 정맥을 찾는 시스템
US8897522B2 (en) * 2012-05-30 2014-11-25 Xerox Corporation Processing a video for vascular pattern detection and cardiac function analysis
US9072426B2 (en) 2012-08-02 2015-07-07 AccuVein, Inc Device for detecting and illuminating vasculature using an FPGA
JP2015007739A (ja) * 2012-10-01 2015-01-15 キヤノン株式会社 表示装置及びその制御方法
JP6071444B2 (ja) * 2012-11-07 2017-02-01 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその作動方法、プログラム
US10517483B2 (en) 2012-12-05 2019-12-31 Accuvein, Inc. System for detecting fluorescence and projecting a representative image
WO2014112393A1 (ja) * 2013-01-21 2014-07-24 パナソニック株式会社 測定装置および測定方法
CN103126654A (zh) * 2013-02-05 2013-06-05 杭州柏拉图科技有限公司 一种近红外体表血管检测仪的检测系统
RU2655018C2 (ru) * 2013-03-19 2018-05-23 Конинклейке Филипс Н.В. Система гиперспектральной визуализации в видимом свете, способ записи гиперспектрального изображения и отображения гиперспектрального изображения в видимом свете
EP3018900A4 (en) 2013-07-05 2016-07-27 Panasonic Ip Man Co Ltd PROJECTION SYSTEM
US9968285B2 (en) * 2014-07-25 2018-05-15 Christie Digital Systems Usa, Inc. Multispectral medical imaging devices and methods thereof
US9730649B1 (en) * 2016-09-13 2017-08-15 Open Water Internet Inc. Optical imaging of diffuse medium
US11986311B2 (en) 2016-12-30 2024-05-21 Barco Nv System and method for 3D reconstruction
KR20200008749A (ko) * 2018-07-17 2020-01-29 주식회사 아이원바이오 구강 스캐너 및 이를 이용한 3차원 오버레이 영상 표시방법

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05237083A (ja) * 1991-11-22 1993-09-17 Arch Dev Corp ディジタル画像システム及びディジタルイメージング方法
JP3568280B2 (ja) * 1995-07-12 2004-09-22 富士写真フイルム株式会社 外科手術支援システム
JPH1127533A (ja) * 1997-07-07 1999-01-29 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 輪郭強調方法及びその装置
US6285798B1 (en) * 1998-07-06 2001-09-04 Eastman Kodak Company Automatic tone adjustment by contrast gain-control on edges
US8078263B2 (en) * 2000-01-19 2011-12-13 Christie Medical Holdings, Inc. Projection of subsurface structure onto an object's surface
US6556858B1 (en) * 2000-01-19 2003-04-29 Herbert D. Zeman Diffuse infrared light imaging system
US20070156038A1 (en) * 2000-01-19 2007-07-05 Zeman Herbert D Method to image the heart
US6980691B2 (en) * 2001-07-05 2005-12-27 Corel Corporation Correction of “red-eye” effects in images
EP1486914B1 (en) * 2003-06-11 2007-12-12 Agfa HealthCare NV Method and user interface for modifying at least one of contrast and density of pixels of a processed image.
US20050157939A1 (en) * 2004-01-16 2005-07-21 Mark Arsenault Processes, products and systems for enhancing images of blood vessels
US7035077B2 (en) * 2004-05-10 2006-04-25 Greatbatch-Sierra, Inc. Device to protect an active implantable medical device feedthrough capacitor from stray laser weld strikes, and related manufacturing process
US8462384B2 (en) * 2004-09-29 2013-06-11 Apple Inc. Methods and apparatuses for aesthetically enhanced image conversion
JP2006102110A (ja) * 2004-10-05 2006-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 血管位置提示装置
JP2006102360A (ja) * 2004-10-08 2006-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 生体情報提示装置
EP1650980A3 (en) * 2004-10-20 2010-09-29 FUJIFILM Corporation Electronic endoscope apparatus
KR100621097B1 (ko) * 2005-04-20 2006-09-07 삼성전자주식회사 화상처리방법 및 화상처리장치
US20070038118A1 (en) * 2005-08-10 2007-02-15 Depue Marshall Thomas Subcutaneous tissue imager
US8838210B2 (en) * 2006-06-29 2014-09-16 AccuView, Inc. Scanned laser vein contrast enhancer using a single laser
JP4834464B2 (ja) * 2006-06-06 2011-12-14 パナソニック株式会社 画像処理方法及び画像処理装置
US20080298642A1 (en) * 2006-11-03 2008-12-04 Snowflake Technologies Corporation Method and apparatus for extraction and matching of biometric detail

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11234692B2 (en) 2010-05-04 2022-02-01 Cilag Gmbh International Self-retaining system having laser-cut retainers
US10952721B2 (en) 2010-05-04 2021-03-23 Ethicon, Inc. Laser cutting system and methods for creating self-retaining sutures
CN104706390A (zh) * 2010-05-04 2015-06-17 伊西康有限责任公司 用于产生自固位缝线的激光切割系统和方法
US10420546B2 (en) 2010-05-04 2019-09-24 Ethicon, Inc. Self-retaining systems having laser-cut retainers
CN102429640A (zh) * 2011-08-16 2012-05-02 谢幼宸 便携式血管显示灯
US9778755B2 (en) 2012-10-11 2017-10-03 Moon Key Lee Image processing system using polarization difference camera
CN104769486A (zh) * 2012-10-11 2015-07-08 李汶基 使用偏振差摄像机的图像处理系统
WO2014183387A1 (zh) * 2013-05-13 2014-11-20 执鼎医疗科技江苏有限公司 血管影像定位系统
CN104414620A (zh) * 2013-08-23 2015-03-18 东莞市中健医疗设备科技有限公司 基于双目摄像的静脉定位方法和装置
CN104665852A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 上海西门子医疗器械有限公司 一种医学图像的投影方法、装置和系统
US9298076B2 (en) 2014-01-05 2016-03-29 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Image projector
CN103932677A (zh) * 2014-01-05 2014-07-23 香港应用科技研究院有限公司 一种图像投影仪
CN106455986A (zh) * 2014-02-27 2017-02-22 直观外科手术操作公司 用于镜面反射检测和减少的系统和方法
US11937899B2 (en) 2014-02-27 2024-03-26 Intuitive Surgical Operations, Inc. System and method for specular reflection detection and reduction
US10426347B2 (en) 2014-02-27 2019-10-01 Intuitive Sugical Operations, Inc. System and method for specular reflection detection and reduction
CN106455986B (zh) * 2014-02-27 2020-06-19 直观外科手术操作公司 用于镜面反射检测和减少的系统和方法
CN107411705A (zh) * 2017-04-05 2017-12-01 展谱光电科技（上海）有限公司 多光谱摄像和投影装置及方法
CN108937992B (zh) * 2018-08-06 2020-10-23 清华大学 一种x射线透视成像的原位可视化系统以及其标定方法
CN108937992A (zh) * 2018-08-06 2018-12-07 清华大学 一种x射线透视成像的原位可视化系统以及其标定方法
CN112529800A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 同济大学 一种用于滤除毛发噪声的近红外静脉图像处理方法

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