CN110507287A - 一种泌尿外科用智能数字影像处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于数字影像信息处理技术领域,公开了一种泌尿外科用智能数字影像处理系统及方法,所述泌尿外科用智能数字影像处理系统包括:影像采集模块、主控模块、影像校正模块、影像增强模块、影像优化模块、影像特征提取模块、病情分析模块、影像存储模块、显示模块。本发明通过影像增强模块可根据输入影像的区域特性将解马赛克后的影像进行边缘增强,且可同时抑制亮度杂讯及色彩杂讯,提供清晰干净的影像;同时,通过影像优化模块根据亮度压缩比例及色度压缩比例,对前述亮度压缩范围及色度压缩范围进行修正优化,并且根据经修正优化后的亮度压缩范围及色度压缩范围,对来源影像进行色域压缩,使得显示器则用来显示经色域压缩后的来源影像。
Description
技术领域
本发明属于数字影像信息处理技术领域,尤其涉及一种泌尿外科用智能数字影像处理系统及方法。
背景技术
目前,最接近的现有技术:泌尿外科主要治疗范围有:各种尿结石和复杂性肾结石;肾脏和膀胱肿瘤;前列腺增生和前列腺炎;睾丸附睾的炎症和肿瘤;睾丸精索鞘膜积液;各种泌尿系损伤;泌尿系先天性畸形如尿道下裂、隐睾、肾盂输尿管连接部狭窄所导致的肾积水等等。数字影像又称数字图像,即数字化的影像。基本上是一个二维矩阵,每个点称为像元。像元空间坐标和灰度值均已离散化,且灰度值随其点位坐标而异。数字影像可直接在航天或航空遥感的扫描式传感器成像时产生,并记录在磁带上;也可利用影像数字化装置对模拟像片进行数字化,也记录在数字磁带上。数字影像像元数及像元灰度的量化级数,通常取2的整数幂。数字影像表达方式可通过傅里叶变换由“空间域”形式转变为“频率域”形式,且可进行各种数字图像处理,如数据压缩、影像增强、自动分类等。然而,现有泌尿外科用智能数字影像处理系统采集的影像不清晰;同时,色域压缩技术通常是将来源影像的色域范围按固定比例,或按边界至边界的方式压缩至显示器的色域范围中,但这些作法皆不足以适用于不同种类(例如,高色度的复杂影像,或低色度的简单影像)的来源影像中。
综上所述,现有技术存在的问题是:现有泌尿外科用智能数字影像处理系统采集的影像不清晰;同时,色域压缩技术通常是将来源影像的色域范围按固定比例,或按边界至边界的方式压缩至显示器的色域范围中,但这些作法皆不足以适用于不同种类(例如,高色度的复杂影像,或低色度的简单影像)的来源影像中。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种泌尿外科用智能数字影像处理系统及方法。
本发明是这样实现的,一种泌尿外科用智能数字影像处理系统,所述泌尿外科用智能数字影像处理系统包括:
影像采集模块,与主控模块连接,用于通过医疗影像设备采集患者泌尿病症部位影像数据;
主控模块,与影像采集模块、影像校正模块、影像增强模块、影像优化模块、影像特征提取模块、病情分析模块、影像存储模块、显示模块连接,用于通过主机控制各个模块正常工作;
影像校正模块,与主控模块连接,用于通过校正程序对采集的患者泌尿病症部位影像数据进行校正;
影像增强模块,与主控模块连接,用于通过图像增强程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行增强处理;
影像优化模块,与主控模块连接,用于通过优化程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行优化处理;
影像特征提取模块,与主控模块连接,用于通过提取程序对采集的患者泌尿病症部位影像特征进行提取操作;
病情分析模块,与主控模块连接,用于通过分析程序根据提取的影像特征对患者病情进行分析;
影像存储模块,与主控模块连接,用于通过存储器存储采集的患者泌尿病症部位影像数据;
显示模块,与主控模块连接,用于通过显示器显示采集的患者泌尿病症部位影像。
进一步,所述影像校正模块包括:
储存单元,用以储存多个压缩增益信号;
解压缩单元,连接所述储存单元,用以接收所述多个压缩增益信号并解压缩所述多个压缩增益信号以产生多个增益信号,所述多个增益信号与所述多个像素信号逐一对应;
校正处理单元,连接所述影像感测元件及所述解压缩单元,接收所述多个像素信号和所述多个增益信号,所述校正处理单元并根据所述多个增益信号去调整所述多个像素信号,以产生与所述各像素信号逐一对应的多个已校正像素信号;
曝光模块,通过影像检测装置对成像面上的测试版进行采样检测,获得在成像面上的实际曝光影像的位置数据;
补偿模块,用于生成能够校正所述曝光模块在所述成像面上的曝光位置偏差的曝光控制信息,其中,通过所述的曝光模块在成像面上的实际曝光影像的位置数据与理论曝光位置数据进行对比,生成圆柱体成像鼓的不同转角位置对应承载各曝光模块沿副扫描方向运动的电机的补偿步数;
补偿校正模块,用于按照所述曝光控制信息,控制所述曝光模块在所述成像面上进行曝光时的运动,进行补偿校正。
进一步,所述影像增强模块包括:
设定模块,用以选择欲操作的第一色彩空间并设定该第一色彩空间的第一参数范围与对应于该第一参数范围的第一影像增强处理;
分析模块,耦接该设定模块,用以根据该第一色彩空间对影像进行内容分析,并据以判断该影像中的影像区域所具有的至少一个色彩参数的数值是否落于该第一参数范围内;
增强模块,接收该原始影像数据,并针对该原始影像数据进行滤波处理,而输出一影像增强数据;
所述增强模块还包括:乘法运算器、加法运算器及除法运算器,该乘法运算器根据该滤波器的预设权重值,计算该原始影像数据内的像素的加权值,该加法运算器用于加总一待处理像素与邻近该待处理像素的像素的加权值,而获得一加总值,该除法运算器用于将该加总值除以所有该预设权重值的总和而获得该待处理像素的影像增强数据;
半色调处理模块,接收增强模块的影像增强数据,并进行误差扩散处理而输出一半色调影像。
进一步,所述影像特征提取模块包括:
图像滤波单元,用于采用中值滤波对纱线的灰度图像进行降噪以及平滑处理;
图像二值化处理单元,用于采用阀值法将纱线与背景图像分割开,提取纱线的图像;
图像去噪单元,把集合内灰度值的中值作为所述输入图像像素点(i,j)的灰度值;其中,i取值范围为[0,W-n],j取值范围为[0,H-n],h取值范围为[0,n-1],k取值范围为[0,n-1];利用单位结构元素SE定义均衡膨胀运算,把集合内灰度值的中值作为所述输入图像像素点(i,j)的灰度值;其中,i取值范围为[0,W+n-2],j取值范围为[0,H+n-2],h取值范围为[0,n-1],k取值范围为[0,n-1];设定粒子数为m,空间维数为D,第i个粒子的位置用D维向量Xi=(Xi1,…,XiD)表示,第i个粒子的飞翔速度用D维向量Vi=(Vi1,…,ViD)表示;所述粒子的初始位置和初速度各为(0,1)之间的随机数;根据所述初始位置得到所述单位结构元素SE的大小,即得到n的初值;用n为所述初值的单位结构元素SE对所述输入图像进行所述均衡腐蚀运算,得到大小为(W-n+1)*(H-n+1)的均衡腐蚀图像;用n为所述初值的单位结构元素SE对所述均衡腐蚀图像进行所述均衡膨胀运算,得到大小为W*H的均衡膨胀图像,并计算所述均衡膨胀图像的峰值信噪比PSNR;以所述峰值信噪比PSNR为代价函数,用粒子群优化技术更新所述粒子速度V与所述粒子位置X,得到全局最优的粒子位置;根据所述全局最优的粒子位置得到所述单位结构元素SE的大小,即得到n的最优值;用n为所述最优值的单位结构元素SE对所述的输入图像依次进行所述均衡腐蚀运算、均衡膨胀运算,得到输出图像;
亚像素边缘检测单元,用于利用正交空间矩阵法对纱线进行亚像素边缘定位,获得纱线亚像素边缘图像。
本发明的另一目的在于提供一种运行所述泌尿外科用智能数字影像处理系统的泌尿外科用智能数字影像处理方法,所述泌尿外科用智能数字影像处理方法包括:
首先,通过影像采集模块利用医疗影像设备采集患者泌尿病症部位影像数据;
其次,主控模块通过影像校正模块利用校正程序对采集的患者泌尿病症部位影像数据进行校正;通过影像增强模块利用图像增强程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行增强处理;通过影像优化模块利用优化程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行优化处理;通过影像特征提取模块利用提取程序对采集的患者泌尿病症部位影像特征进行提取操作;通过病情分析模块利用分析程序根据提取的影像特征对患者病情进行分析;
然后,通过影像存储模块利用存储器存储采集的患者泌尿病症部位影像数据;
最后,通过显示模块利用显示器显示采集的患者泌尿病症部位影像。
进一步,所述利用优化程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行优化处理方法如下:
1)通过优化程序分别对一来源影像及该显示器进行色域边界提取,以分别建立起该来源影像及该显示器的色域边界描述模型,并且将该来源影像的色域边界描述模型映射到该显示器的色域边界描述模型中,以获得到有关对该来源影像进行一色域压缩时的一亮度压缩范围及一色度压缩范围;
2)对该来源影像进行分析,以获得到一亮度相关信息及一色度相关信息,并且根据该亮度相关信息,决定一亮度压缩比例,以及根据该色度相关信息,决定一色度压缩比例;
3)根据该亮度压缩比例及该色度压缩比例,来对该亮度压缩范围及该色度压缩范围进行修正,并且根据经修正后的该亮度压缩范围及该色度压缩范围,来对该来源影像进行该色域压缩,使得该显示器则用来显示经该色域压缩后的该来源影像。
本发明的另一目的在于提供一种搭载所述泌尿外科用智能数字影像处理系统的信息数据处理终端。
本发明的优点及积极效果为:本发明通过影像增强模块可根据输入影像的区域特性将解马赛克后的影像进行边缘增强(即锐利化),且可同时抑制亮度杂讯及色彩杂讯,进而提供清晰干净的影像;同时,通过影像优化模块分别对来源影像及显示器进行色域边界提取,以分别建立起来源影像及显示器的色域边界描述模型,并且将来源影像的色域边界描述模型映射到显示器的色域边界描述模型中,以获得到有关对来源影像进行色域压缩时的亮度压缩范围及色度压缩范围。其次,对来源影像进行分析,以获得到来源影像的亮度相关信息及色度相关信息,并且根据亮度相关信息,决定亮度压缩比例,以及根据色度相关信息,决定色度压缩比例。然后,根据亮度压缩比例及色度压缩比例,来对前述亮度压缩范围及色度压缩范围进行修正优化,并且根据经修正优化后的亮度压缩范围及色度压缩范围,来对来源影像进行色域压缩,使得显示器则用来显示经色域压缩后的来源影像。
附图说明
图1是本发明实施例提供的泌尿外科用智能数字影像处理系统结构示意图;
图2是本发明实施例提供的影像校正模块的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的影像增强模块的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的影像特征提取模块的结构示意图;
图中:1、影像采集模块;2、主控模块;3、影像校正模块;4、影像增强模块;5、影像优化模块;6、影像特征提取模块;7、病情分析模块;8、影像存储模块;9、显示模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种泌尿外科用智能数字影像处理系统及方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的泌尿外科用智能数字影像处理系统包括:影像采集模块1、主控模块2、影像校正模块3、影像增强模块4、影像优化模块5、影像特征提取模块6、病情分析模块7、影像存储模块8、显示模块9。
影像采集模块1,与主控模块2连接,用于通过医疗影像设备采集患者泌尿病症部位影像数据;
主控模块2,与影像采集模块1、影像校正模块3、影像增强模块4、影像优化模块5、影像特征提取模块6、病情分析模块7、影像存储模块8、显示模块9连接,用于通过主机控制各个模块正常工作;
影像校正模块3,与主控模块2连接,用于通过校正程序对采集的患者泌尿病症部位影像数据进行校正;
影像增强模块4,与主控模块2连接,用于通过图像增强程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行增强处理;
影像优化模块5,与主控模块2连接,用于通过优化程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行优化处理;
影像特征提取模块6,与主控模块2连接,用于通过提取程序对采集的患者泌尿病症部位影像特征进行提取操作;
病情分析模块7,与主控模块2连接,用于通过分析程序根据提取的影像特征对患者病情进行分析;
影像存储模块8,与主控模块2连接,用于通过存储器存储采集的患者泌尿病症部位影像数据;
显示模块9,与主控模块2连接,用于通过显示器显示采集的患者泌尿病症部位影像。
如图2所示,所述影像校正模块3包括:
储存单元,用以储存多个压缩增益信号;
解压缩单元,连接所述储存单元,用以接收所述多个压缩增益信号并解压缩所述多个压缩增益信号以产生多个增益信号,所述多个增益信号与所述多个像素信号逐一对应;
校正处理单元,连接所述影像感测元件及所述解压缩单元,接收所述多个像素信号和所述多个增益信号,所述校正处理单元并根据所述多个增益信号去调整所述多个像素信号,以产生与所述各像素信号逐一对应的多个已校正像素信号;
曝光模块,通过影像检测装置对成像面上的测试版进行采样检测,获得在成像面上的实际曝光影像的位置数据;
补偿模块,用于生成能够校正所述曝光模块在所述成像面上的曝光位置偏差的曝光控制信息,其中,通过所述的曝光模块在成像面上的实际曝光影像的位置数据与理论曝光位置数据进行对比,生成圆柱体成像鼓的不同转角位置对应承载各曝光模块沿副扫描方向运动的电机的补偿步数;
补偿校正模块,用于按照所述曝光控制信息,控制所述曝光模块在所述成像面上进行曝光时的运动,进行补偿校正。
如图3所示,所述影像增强模块4包括:
设定模块,用以选择欲操作的第一色彩空间并设定该第一色彩空间的第一参数范围与对应于该第一参数范围的第一影像增强处理;
分析模块,耦接该设定模块,用以根据该第一色彩空间对影像进行内容分析,并据以判断该影像中的影像区域所具有的至少一个色彩参数的数值是否落于该第一参数范围内;
增强模块,接收该原始影像数据,并针对该原始影像数据进行滤波处理,而输出一影像增强数据;
所述增强模块还包括:乘法运算器、加法运算器及除法运算器,该乘法运算器根据该滤波器的预设权重值,计算该原始影像数据内的像素的加权值,该加法运算器用于加总一待处理像素与邻近该待处理像素的像素的加权值,而获得一加总值,该除法运算器用于将该加总值除以所有该预设权重值的总和而获得该待处理像素的影像增强数据;
半色调处理模块,接收增强模块的影像增强数据,并进行误差扩散处理而输出一半色调影像。
如图4所示,所述影像特征提取模块6包括:
图像滤波单元,用于采用中值滤波对纱线的灰度图像进行降噪以及平滑处理;
图像二值化处理单元,用于采用阀值法将纱线与背景图像分割开,提取纱线的图像;
图像去噪单元,把集合内灰度值的中值作为所述输入图像像素点(i,j)的灰度值;其中,i取值范围为[0,W-n],j取值范围为[0,H-n],h取值范围为[0,n-1],k取值范围为[0,n-1];利用单位结构元素SE定义均衡膨胀运算,把集合内灰度值的中值作为所述输入图像像素点(i,j)的灰度值;其中,i取值范围为[0,W+n-2],j取值范围为[0,H+n-2],h取值范围为[0,n-1],k取值范围为[0,n-1];设定粒子数为m,空间维数为D,第i个粒子的位置用D维向量Xi=(Xi1,…,XiD)表示,第i个粒子的飞翔速度用D维向量Vi=(Vi1,…,ViD)表示;所述粒子的初始位置和初速度各为(0,1)之间的随机数;根据所述初始位置得到所述单位结构元素SE的大小,即得到n的初值;用n为所述初值的单位结构元素SE对所述输入图像进行所述均衡腐蚀运算,得到大小为(W-n+1)*(H-n+1)的均衡腐蚀图像;用n为所述初值的单位结构元素SE对所述均衡腐蚀图像进行所述均衡膨胀运算,得到大小为W*H的均衡膨胀图像,并计算所述均衡膨胀图像的峰值信噪比PSNR;以所述峰值信噪比PSNR为代价函数,用粒子群优化技术更新所述粒子速度V与所述粒子位置X,得到全局最优的粒子位置;根据所述全局最优的粒子位置得到所述单位结构元素SE的大小,即得到n的最优值;用n为所述最优值的单位结构元素SE对所述的输入图像依次进行所述均衡腐蚀运算、均衡膨胀运算,得到输出图像;
亚像素边缘检测单元,用于利用正交空间矩阵法对纱线进行亚像素边缘定位,获得纱线亚像素边缘图像。
本发明提供的影像增强模块4增强方法如下:
(1)通过图像增强程序依序取得一输入影像在一YUV色彩空间中的每一像素,且每一该像素具有一Y像素、一U像素与一V像素;
(2)对一目前Y像素与邻近该目前Y像素的多个邻近Y像素进行一低通滤波处理,以产生一第一低通像素;
(3)根据一梯度变化总和判断该目前Y像素是否是一边缘像素,且若该目前Y像素是该边缘像素时根据该边缘像素的一走向对该目前Y像素与对应该走向的多个邻近Y像素进行该低通滤波处理,以产生一第二低通像素;
(4)判断该目前Y像素是否为一细边缘像素,其中若该目前Y像素不为该细边缘像素,根据一第一遮罩计算该目前Y像素与该些邻近Y像素之间的一边缘响应值,且若该目前Y像素为该细边缘像素,根据一第二遮罩计算该目前Y像素与该些邻近Y像素之间的该边缘响应值,其中根据该第二遮罩计算的该边缘响应值高于根据该第一遮罩计算的该边缘响应值;
(5)根据一增强函数计算该梯度变化总和与该边缘响应值对应的一增强像素;
(6)将该第二低通像素加上该增强像素以产生一输出Y像素。
本发明提供的产生该第一低通像素的步骤中,更包括:
根据该目前Y像素、位于该目前Y像素上方列与下方列的该些邻近Y像素之间的相似程度决定位于该目前Y像素上方列与下方列的每一该邻近Y像素的一第一权重值;
根据该些第一权重值将该目前Y像素与位于该目前Y像素上方列与下方列的该些邻近Y像素进行一加权平均,以产生一边缘保护低通像素;
根据该目前Y像素、位于该目前Y像素左方与右方的该些邻近Y像素之间的相似程度决定位于该目前Y像素左方与右方的每一该邻近Y像素的一第二权重值;
根据该些第二权重值将该边缘保护低通像素与位于该目前Y像素左方与右方的该些邻近Y像素进行该加权平均,以产生该第一低通像素。
本发明提供的产生该第二低通像素的步骤中,更包括:
根据该目前Y像素与对应该走向的多个邻近Y像素之间的相似程度决定对应该走向的每一该邻近Y像素的一第三权重值;以及
根据该些第三权重值将该目前Y像素与对应该走向的该些邻近Y像素进行该加权平均,以产生该第二低通像素。
本发明提供的判断该目前Y像素是否是该边缘像素的步骤中,更包括:
判断对应该目前Y像素的该梯度变化总和是否大于等于一边缘门槛值;
若该梯度变化总和大于等于该边缘门槛值,判断该目前Y像素为该边缘像素,且根据代表至少一边缘方向的该梯度变化总和来决定该边缘像素的该走向;
若该梯度变化总和小于该边缘门槛值,判断该目前Y像素不为该边缘像素。
本发明提供的影像优化模块5优化方法如下:
1)通过优化程序分别对一来源影像及该显示器进行色域边界提取,以分别建立起该来源影像及该显示器的色域边界描述模型,并且将该来源影像的色域边界描述模型映射到该显示器的色域边界描述模型中,以获得到有关对该来源影像进行一色域压缩时的一亮度压缩范围及一色度压缩范围;
2)对该来源影像进行分析,以获得到一亮度相关信息及一色度相关信息,并且根据该亮度相关信息,决定一亮度压缩比例,以及根据该色度相关信息,决定一色度压缩比例;
3)根据该亮度压缩比例及该色度压缩比例,来对该亮度压缩范围及该色度压缩范围进行修正,并且根据经修正后的该亮度压缩范围及该色度压缩范围,来对该来源影像进行该色域压缩,使得该显示器则用来显示经该色域压缩后的该来源影像。
本发明提供的来源影像包括N个局部区域,该N个局部区域是根据一滑动遮罩而决定,且该色度相关信息包括该N个局部区域的N个高饱和度边界像素数目,其中N为大于等于1的正整数。
本发明提供的对于该N个局部区域的每一者而言,所获得到该局部区域的该高饱和度边界像素数目的方式,是计算该局部区域内的多个像素的每一者的一饱和度值,并且对于该些像素的每一者而言,当判断该像素的该饱和度值大于0.5,且该像素的该饱和度值与其邻近的任一该些像素的该饱和度值间的绝对差值大于0.05时,则决定该像素属于一高饱和度边界像素,并藉此累计该局部区域的该高饱和度边界像素数目。
本发明提供的在根据该色度相关信息,决定该色度压缩比例的步骤中,包括:
依序计算每一该N个局部区域的该高饱和度边界像素数目所占该滑动遮罩的一解析度的百分比,以获得到有关每一该N个局部区域的一平均边界像素比例;
找出该些平均边界像素比例中的最大者,以作为有关该来源影像的一最大边界像素比例,并且判断该最大边界像素比例是否大于等于一第一色度门槛比例;
若不是,则根据该最大边界像素比例,决定该色度压缩比例,并且当该最大边界像素比例越大时,决定越大的该色度压缩比例,当该最大边界像素比例越小时,则决定越小的该色度压缩比例;
若是,则根据该最大边界像素比例,决定该色度压缩比例,并且当该最大边界像素比例越大时,决定越小的该色度压缩比例,当该最大边界像素比例越小时,则决定越大的该色度压缩比例。
本发明工作时,首先,通过影像采集模块1利用医疗影像设备采集患者泌尿病症部位影像数据;其次,主控模块2通过影像校正模块3利用校正程序对采集的患者泌尿病症部位影像数据进行校正;通过影像增强模块4利用图像增强程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行增强处理;通过影像优化模块5利用优化程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行优化处理;通过影像特征提取模块6利用提取程序对采集的患者泌尿病症部位影像特征进行提取操作;通过病情分析模块7利用分析程序根据提取的影像特征对患者病情进行分析;然后,通过影像存储模块8利用存储器存储采集的患者泌尿病症部位影像数据;最后,通过显示模块9利用显示器显示采集的患者泌尿病症部位影像。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种泌尿外科用智能数字影像处理系统,其特征在于,所述泌尿外科用智能数字影像处理系统包括:
影像采集模块,与主控模块连接,用于通过医疗影像设备采集患者泌尿病症部位影像数据;
主控模块,与影像采集模块、影像校正模块、影像增强模块、影像优化模块、影像特征提取模块、病情分析模块、影像存储模块、显示模块连接,用于通过主机控制各个模块正常工作;
影像校正模块,与主控模块连接,用于通过校正程序对采集的患者泌尿病症部位影像数据进行校正;
影像增强模块,与主控模块连接,用于通过图像增强程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行增强处理;
影像优化模块,与主控模块连接,用于通过优化程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行优化处理;
影像特征提取模块,与主控模块连接,用于通过提取程序对采集的患者泌尿病症部位影像特征进行提取操作;
病情分析模块,与主控模块连接,用于通过分析程序根据提取的影像特征对患者病情进行分析;
影像存储模块,与主控模块连接,用于通过存储器存储采集的患者泌尿病症部位影像数据;
显示模块,与主控模块连接,用于通过显示器显示采集的患者泌尿病症部位影像。
2.如权利要求1所述的泌尿外科用智能数字影像处理系统,其特征在于,所述影像校正模块包括:
储存单元,用以储存多个压缩增益信号;
解压缩单元,连接所述储存单元,用以接收所述多个压缩增益信号并解压缩所述多个压缩增益信号以产生多个增益信号,所述多个增益信号与所述多个像素信号逐一对应;
校正处理单元,连接所述影像感测元件及所述解压缩单元,接收所述多个像素信号和所述多个增益信号,所述校正处理单元并根据所述多个增益信号去调整所述多个像素信号,以产生与所述各像素信号逐一对应的多个已校正像素信号;
曝光模块,通过影像检测装置对成像面上的测试版进行采样检测,获得在成像面上的实际曝光影像的位置数据;
补偿模块,用于生成能够校正所述曝光模块在所述成像面上的曝光位置偏差的曝光控制信息,其中,通过所述的曝光模块在成像面上的实际曝光影像的位置数据与理论曝光位置数据进行对比,生成圆柱体成像鼓的不同转角位置对应承载各曝光模块沿副扫描方向运动的电机的补偿步数;
补偿校正模块,用于按照所述曝光控制信息,控制所述曝光模块在所述成像面上进行曝光时的运动,进行补偿校正。
3.如权利要求1所述的泌尿外科用智能数字影像处理系统,其特征在于,所述影像增强模块包括:
设定模块,用以选择欲操作的第一色彩空间并设定该第一色彩空间的第一参数范围与对应于该第一参数范围的第一影像增强处理;
分析模块,耦接该设定模块,用以根据该第一色彩空间对影像进行内容分析,并据以判断该影像中的影像区域所具有的至少一个色彩参数的数值是否落于该第一参数范围内;
增强模块,接收该原始影像数据,并针对该原始影像数据进行滤波处理,而输出一影像增强数据;
所述增强模块还包括:乘法运算器、加法运算器及除法运算器,该乘法运算器根据该滤波器的预设权重值,计算该原始影像数据内的像素的加权值,该加法运算器用于加总一待处理像素与邻近该待处理像素的像素的加权值,而获得一加总值,该除法运算器用于将该加总值除以所有该预设权重值的总和而获得该待处理像素的影像增强数据;
半色调处理模块,接收增强模块的影像增强数据,并进行误差扩散处理而输出一半色调影像。
4.如权利要求1所述的泌尿外科用智能数字影像处理系统,其特征在于,所述影像特征提取模块包括:
图像滤波单元,用于采用中值滤波对纱线的灰度图像进行降噪以及平滑处理;
图像二值化处理单元,用于采用阀值法将纱线与背景图像分割开,提取纱线的图像;
图像去噪单元,把集合内灰度值的中值作为所述输入图像像素点(i,j)的灰度值;其中,i取值范围为[0,W-n],j取值范围为[0,H-n],h取值范围为[0,n-1],k取值范围为[0,n-1];利用单位结构元素SE定义均衡膨胀运算,把集合内灰度值的中值作为所述输入图像像素点(i,j)的灰度值;其中,i取值范围为[0,W+n-2],j取值范围为[0,H+n-2],h取值范围为[0,n-1],k取值范围为[0,n-1];设定粒子数为m,空间维数为D,第i个粒子的位置用D维向量X i=(X i1,…,X iD)表示,第i个粒子的飞翔速度用D维向量V i=(V i1,…,V iD)表示;所述粒子的初始位置和初速度各为(0,1)之间的随机数;根据所述初始位置得到所述单位结构元素SE的大小,即得到n的初值;用n为所述初值的单位结构元素SE对所述输入图像进行所述均衡腐蚀运算,得到大小为(W-n+1)*(H-n+1)的均衡腐蚀图像;用n为所述初值的单位结构元素SE对所述均衡腐蚀图像进行所述均衡膨胀运算,得到大小为W*H的均衡膨胀图像,并计算所述均衡膨胀图像的峰值信噪比PSNR;以所述峰值信噪比PSNR为代价函数,用粒子群优化技术更新所述粒子速度V与所述粒子位置X,得到全局最优的粒子位置;根据所述全局最优的粒子位置得到所述单位结构元素SE的大小,即得到n的最优值;用n为所述最优值的单位结构元素SE对所述的输入图像依次进行所述均衡腐蚀运算、均衡膨胀运算,得到输出图像;
亚像素边缘检测单元,用于利用正交空间矩阵法对纱线进行亚像素边缘定位,获得纱线亚像素边缘图像。
5.一种运行权利要求1所述泌尿外科用智能数字影像处理系统的泌尿外科用智能数字影像处理方法,其特征在于,所述泌尿外科用智能数字影像处理方法包括:
首先,通过影像采集模块利用医疗影像设备采集患者泌尿病症部位影像数据;
其次,主控模块通过影像校正模块利用校正程序对采集的患者泌尿病症部位影像数据进行校正;通过影像增强模块利用图像增强程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行增强处理;通过影像优化模块利用优化程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行优化处理;通过影像特征提取模块利用提取程序对采集的患者泌尿病症部位影像特征进行提取操作;通过病情分析模块利用分析程序根据提取的影像特征对患者病情进行分析;
然后,通过影像存储模块利用存储器存储采集的患者泌尿病症部位影像数据;
最后,通过显示模块利用显示器显示采集的患者泌尿病症部位影像。
6.如权利要求5所述的泌尿外科用智能数字影像处理方法,其特征在于,所述利用优化程序对采集的患者泌尿病症部位影像进行优化处理方法如下:
1)通过优化程序分别对一来源影像及该显示器进行色域边界提取,以分别建立起该来源影像及该显示器的色域边界描述模型,并且将该来源影像的色域边界描述模型映射到该显示器的色域边界描述模型中,以获得到有关对该来源影像进行一色域压缩时的一亮度压缩范围及一色度压缩范围;
2)对该来源影像进行分析,以获得到一亮度相关信息及一色度相关信息,并且根据该亮度相关信息,决定一亮度压缩比例,以及根据该色度相关信息,决定一色度压缩比例;
3)根据该亮度压缩比例及该色度压缩比例,来对该亮度压缩范围及该色度压缩范围进行修正,并且根据经修正后的该亮度压缩范围及该色度压缩范围,来对该来源影像进行该色域压缩,使得该显示器则用来显示经该色域压缩后的该来源影像。
7.一种搭载权利要求1~4任意一项所述泌尿外科用智能数字影像处理系统的信息数据处理终端。
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