CN114390287A - 一种医疗图像传输控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医疗图像传输控制方法及系统，属于图像传输技术领域；本发明的医疗图像传输控制方法及系统，将图像分解为R通道、G通道、B通道、W通道；将每个通道的像素点划分为若干个区域；标记每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标；将标记的所有数据压缩后传输；本发明提高了图像数据传输的速度，保证了图像细节，解决了现有技术中图像传输实时性差的问题。

Description

一种医疗图像传输控制方法及系统

技术领域

本发明属于图像传输技术领域，具体地说，是涉及一种医疗图像传输控制方法及系统。

背景技术

随着智能化时代的到来，大部分医疗产品的性能也朝智能化方向发展，医疗级影像的作用越来越明显，优秀医疗级影像使得病灶和相关器官、组织完美呈现在医生面前，减少了手术的难度，提高手术的成功率，是微创手术和医疗内窥系统不可或缺的装置。

医疗级影像，对人体或人体某部分，以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程。它包含以下两个相对独立的研究方向：医学成像系统和医学影像处理。前者是指图像形成的过程，包括对成像机理、成像设备、成像系统分析等问题的研究；后者是指对已经获得的图像作进一步的处理，其目的是或者是使原来不够清晰的图像复原，或者是为了突出图像中的某些特征信息，或者是对图像做模式分类等等。

一般医疗影像远程会诊过程：预先拍好的影像上传到云端，再由医生下载到本地或在云端查看影像，进行诊断，相对以前邮寄和请专家到现场有了很大的进步；但这种影像设备存在以下两个缺点：

1、无法进行实时了解在手术过程中的实际状况，根据当前的状况作进一步的观察，然后作出正确的决断，减少误判率。

2、无法进行交互操作，设置更佳的参数，更好地定位病灶，指导现场医务人员解决问题。

专家级远程交互的智能型医疗影像控制是目前的一个热门话题，当前的厂家下了很大的功夫，投入了很多精力和人力进行完善此功能，同时软件和硬件方面进行了项目攻关，但是医疗级影像在实时性和真实细节方面要求很严，要达到理想状态并不容易，这也是目前行业存在的一个技术难点。

发明内容

本发明提供了一种医疗图像传输控制方法及系统，解决了现有技术中图像传输实时性差的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种医疗图像传输控制方法，包括：

将图像分解为R通道、G通道、B通道、W通道；

将每个通道的像素点划分为若干个区域；

标记每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标；

将标记的所有数据压缩后传输。

本申请一些实施例中，所述将每个通道的像素点划分为若干个区域，具体包括：

并行计算每个通道的像素点的梯度值；

根据计算出的梯度值将每个通道的像素点划分为若干个区域。

本申请一些实施例中，所述根据计算出的梯度值将每个通道的像素点划分为若干个区域，具体包括：

根据预先标定的梯度偏差值将每个通道的梯度值划分成若干个区域；

在每个通道中，将梯度值对应的像素点也进行相同的区域划分。

一种医疗图像传输控制系统，包括：

本地控制模块，其用于接收本地图像采集模块采集的图像，并执行所述的医疗图像传输控制方法；

远程控制模块，其用于接收所述本地控制模块发送的压缩数据，解压还原得到图像；

远程显示模块，其接收并显示所述远程控制模块发送的图像。

本申请一些实施例中，所述远程控制模块 ，还用于获取所述远程显示模块的光标坐标，并将获取到的光标坐标传输至所述本地控制模块；

所述本地控制模块，还用于根据接收到的光标坐标控制本地显示模块叠加显示光标。

本申请一些实施例中，所述控制系统还包括：

本地图像处理模块，其用于接收所述本地控制模块发送的图像，将接收到的图像进行预处理后发送至本地显示模块显示。

本申请一些实施例中，当所述本地控制模块与本地图像处理模块之间的传输距离＞设定距离时，所述本地控制模块将接收到的图像通过串行传输的方式传输至所述本地图像处理模块。

本申请一些实施例中，所述控制系统还包括：

远程参数调整模块，用于采集参数调整信息，并发送至所述远程控制模块；

所述远程控制模块，还用于将接收到的参数调整信息发送至所述本地控制模块；

所述本地控制模块，还用于根据接收到的参数调整信息调整所述本地图像采集模块的参数。

本申请一些实施例中，所述远程参数调整模块集成在所述远程控制模块或远程显示模块上。

本申请一些实施例中，所述本地图像采集模块为内窥镜；

所述远程参数调整模块，包括：

光源调整单元，用于采集光源调整信息；

RED增益和饱和度调整单元，用于采集RED增益和饱和度调整信息；

GREEN增益和饱和度调整单元，用于采集GREEN增益和饱和度调整信息；

BLUE增益和饱和度调整单元，用于采集BLUE增益和饱和度调整信息；

伽马调整单元，用于采集伽马调整信息。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的医疗图像传输控制方法及系统，将图像分解为R通道、G通道、B通道、W通道；将每个通道的像素点划分为若干个区域；标记每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标；将标记的所有数据压缩后传输；本发明的医疗图像传输控制方法及系统，提高了图像数据传输的速度，保证了图像细节，解决了现有技术中图像传输实时性差的问题。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的医疗图像传输控制方法的一个实施例的流程图。

图2是本发明所提出的医疗图像传输控制系统的一个实施例的原理框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“ 相连”、“ 连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一、

本实施例的医疗图像传输控制方法，主要包括下述步骤，参见图1所示。

步骤S1：将图像分解为R通道、G通道、B通道、W通道。

步骤S2：将每个通道的像素点划分为若干个区域。

步骤S3：标记每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标。

步骤S4：将标记的所有数据压缩后传输。

将标记的所有数据进行压缩得到压缩数据，将压缩数据向外传输。更具体来说，将标记的四个通道的所有区域的数据压缩为一个压缩包，将压缩包向外传输。

由于只是将每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标进行压缩并传输，减少了数据传输量，进而提高了数据传输速度，保证了远程数据传输的实时性。而且，通过最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标可以最大程度地保留区域的像素细节，将图像的细节特征进行最大程度保留，进而可以保证远程传输的图像质量。

本实施例的医疗图像传输控制方法，通过将图像分解为R通道、G通道、B通道、W通道；将每个通道的像素点划分为若干个区域；标记每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标；将标记的所有数据压缩后传输，提高了图像数据传输的速度，保证了图像细节，解决了现有技术中图像传输实时性差的问题。

本实施例的医疗图像传输控制方法，保证了医疗影像传输的实时和细节，医疗影像可以适用于各种环境和场合，通用性强。

本申请一些实施例中，将每个通道的像素点划分为若干个区域，具体包括下述步骤：

（21）并行计算每个通道的像素点的梯度值。

采用并行计算的方式，可以提高计算效率。

梯度值计算方法为：对像素点f(x,y)分别在x轴和y轴进行求导，得到G(x,y)，即为像素点的梯度值。

（22）根据计算出的梯度值将每个通道的像素点划分为若干个区域。

由于梯度值反映了图像的边缘信息，通过梯度值进行划分为若干个区域，可以防止将边缘信息滤掉，能够将医疗图像的细节特征进行保留。

本申请一些实施例中，根据计算出的梯度值将每个通道的像素点划分为若干个区域，具体包括：

（22-1）根据预先标定的梯度偏差值将每个通道的梯度值划分成若干个区域。

每个通道的梯度偏差值（也可称为权重值），是预先标定的，用于判定两个梯度值能否划为同一区域。

在每个通道中，当相邻两个梯度值之间的差值≤梯度偏差值时，可以将这两个梯度值划为同一区域。

例如，预先标定的梯度偏差值为2，当相邻2个梯度值的差值≤2时，可以将这两个梯度值划为同一区域。

（22-2）在每个通道中，将梯度值对应的像素点也进行相同的区域划分。

在每个通道中，将梯度值进行区域划分后，与梯度值对应的像素点也进行相同的区域划分。

例如，多个梯度值划分在同一区域内，则对应的多个像素点也被划分为同一区域。

通过预先标定的梯度偏差值将每个通道的梯度值划分成若干个区域，可以保证区域划分合理，最大程度地保留每个通道的图像细节。

本实施例的医疗图像传输方法，将实时采集到的图像分解为R通道、G通道、B通道、W通道，并自动对每一个通道数据并行分成若干个区域（计算像素梯度，分析其梯度特征，根据梯度特征进行区域分割；梯度值连续在权重范围内为同一区域）。同时对每个区域标记当前区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标，然后将标记的数据进行压缩并传输，从而保证理想的实时和细节医疗级影像。

实施例二、

基于实施例一中医疗图像传输方法的设计，本实施例二提出了一种医疗图像传输控制系统。

本实施例的医疗图像传输控制系统，包括本地控制模块、远程控制模块、远程显示模块等，参见图2所示。

本地控制模块，其用于接收本地图像采集模块采集的图像，并执行实施例一中的医疗图像传输控制方法。

远程控制模块，其用于接收本地控制模块发送的压缩数据，并解压还原得到图像，然后发送给远程显示模块显示。

远程显示模块，其接收并显示远程控制模块发送的图像。

在本地医疗现场，本地图像采集模块采集医疗图像，并将采集到的图像发送至本地控制模块，本地控制模块将接收到的图像先分解为R通道、G通道、B通道、W通道，然后将每个通道的像素点划分为若干个区域，标记每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标，然后将标记的所有数据压缩后传输。

本地控制模块将标记的所有数据进行压缩得到压缩数据，将压缩数据向外传输。更具体来说，将标记的四个通道的所有区域的数据压缩为一个压缩包，将压缩包向外传输。由于只是将每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标进行压缩并传输，减少了数据传输量，进而提高了数据传输速度，保证了本地控制模块与远程控制模块之间的数据传输的实时性。而且，通过最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标可以最大程度地保留区域的像素细节，将图像的细节特征进行最大程度保留，进而可以保证传输至远程控制模块的图像质量。

因此，本实施例的医疗图像传输控制系统，既提高了本地控制模块与远程控制模块之间的数据传输速度，实时性比较好，而且可以在兼顾实时性的同时最大程度保留图像细节，保证远程显示模块显示的图像质量；本实施例的医疗图像传输控制系统，兼顾传输速度和图像细节，保证了图像传输的质量。

本地控制模块与远程控制模块通过通信模块（如5G、WIFI或TCP/IP等）进行通信，实现数据交互。

本地控制模块接收到本地图像采集模块采集的图像后，还会发送至本地显示模块进行显示，以供本地现场的医生查看。

本申请一些实施例中，远程控制模块还用于获取远程显示模块的光标坐标，并将获取到的光标坐标传输至本地控制模块；本地控制模块还用于根据接收到的光标坐标控制本地显示模块叠加显示光标。

本地显示模块与远程显示模块的规格参数相同。获取了远程显示模块的光标坐标后，控制本地显示模块在相同的坐标处显示光标。而且，本地显示模块将光标与图像叠加显示。

远程医生通过远程显示模块观看到图像后，希望本地医生可以注意到图像上的某部分（如图像上对应可疑病灶的部分），远程医生可将光标移动到图像的相应位置，远程控制模块采集远程显示模块的光标坐标，然后传输至现场控制模块，现场控制模块控制本地显示模块叠加显示光标以及图像（本地图像采集模块采集的图像），由于本地显示模块上叠加显示光标和图像，因此，本地医生即可获知远程医生所指图像的具体位置，实现了远程医生与本地医生的实时交互。因此，通过将远程显示模块的光标实时显示在本地显示模块上，实现远程医生的现场指导。

本申请的一些实施例中，医疗图像传输控制系统还包括本地图像处理模块。本地图像处理模块，其用于接收本地控制模块发送的图像，将接收到的图像进行预处理后发送至本地显示模块显示。通过设计本地图像处理模块对图像进行预处理，可以提高图像的质量，提高本地显示模块的显示效果。

本申请的一些实施例中，当本地控制模块与本地图像处理模块之间的传输距离＞设定距离时，本地控制模块将接收到的图像通过串行传输的方式传输至本地图像处理模块，保证数据传输的准确性。

当本地控制模块与本地图像处理模块之间的传输距离≤设定距离时，本地控制模块将接收到的图像通过并行传输的方式传输至本地图像处理模块，保证数据传输的高效性。

本申请一些实施例中，为了实现对本地图像采集模块的远程参数调整，医疗图像传输控制系统还包括：远程参数调整模块，用于采集参数调整信息，并将采集到的参数调整信息发送至远程控制模块；远程控制模块用于将接收到的参数调整信息发送至本地控制模块；本地控制模块用于根据接收到的参数调整信息调整本地图像采集模块的参数。

远程医生通过远程显示模块观看到医疗图像后，如果想要远程调试本地图像采集模块，可以操作远程参数调整模块，通过远程参数调整模块对本地图像采集模块进行参数调整。

远程参数调整模块采集医生的操作信息，生成参数调整信息，通过远程控制模块传输至本地控制模块，本地控制模块根据参数调整信息调整本地图像采集模块的参数，参数调整后的本地图像采集模块，又将采集的图像实时反馈至远程显示模块，远程医生根据反馈回的图像即可获知参数调整效果。

通过设置远程参数调整模块，实现远程调整本地图像采集模块的参数。远程参数调整模块可以是旋钮、按键、操作手柄等形式。

本申请一些实施例中，远程参数调整模块集成在远程控制模块或远程显示模块上，便于人员操作，方便远程医生及时调整本地图像采集模块的参数，获得更好的显示效果。

本申请一些实施例中，本地图像采集模块为内窥镜。内窥镜可以进入体内，利用内窥镜可以看到人体组织病变。通过选用内窥镜作为将本地图像采集模块，可以将人体内部病变实时且高质量地传输给远程显示模块，供远程医生判断。

本申请一些实施例中，远程参数调整模块包括光源调整单元、RED增益和饱和度调整单元、GREEN增益和饱和度调整单元、BLUE增益和饱和度调整单元、伽马调整单元等，各个调整单元分别与远程控制模块连接。

光源调整单元，用于采集光源调整信息。光源调整信息可用于远程调整内窥镜的光源控制器的电流值。

RED增益和饱和度调整单元，用于采集RED增益和饱和度调整信息。RED增益和饱和度调整信息用于调整内窥镜的RED增益和饱和度。

GREEN增益和饱和度调整单元，用于采集GREEN增益和饱和度调整信息。GREEN增益和饱和度调整信息用于调整内窥镜的GREEN增益和饱和度。

BLUE增益和饱和度调整单元，用于采集BLUE增益和饱和度调整信息。BLUE增益和饱和度调整信息用于调整内窥镜的BLUE增益和饱和度。

伽马调整单元，用于采集伽马调整信息。伽马调整信息用于调整内窥镜的伽马参数。

光源调整信息、RED增益和饱和度调整信息、GREEN增益和饱和度调整信息、BLUE增益和饱和度调整信息、伽马调整信息传输至远程控制模块，然后经远程控制模块传输至本地控制模块，本地控制模块根据接收到的调整信息调整内窥镜的光源控制器电流值、RED增益和饱和度、GREEN增益和饱和度、BLUE增益和饱和度、伽马参数。

通过设置光源调整单元、RED增益和饱和度调整单元、GREEN增益和饱和度调整单元、BLUE增益和饱和度调整单元、伽马调整单元，方便远程医生对内窥镜的各个参数进行远程调整。

本实施例中，远程医生可以根据配方（配方指的是参数调整信息），实时调整内窥镜的当前参数（光源控制器的电流值、RED增益和饱和度、GREEN增益和饱和度、BLUE增益和饱和度、伽马参数），从而达到理想的实时医疗影像。

首先本地图像控制模块在手术现场经过内窥镜（包括相机和LED冷光源）进行影像采集，影像采集后由本地图像控制模块进行并到串转换进行远距离传输，收到影像后进入到本地图像处理模块进行影像相关处理（降噪、增强、调色和显示编码等）后输出到医用显示器（本地显示模块）显示输出；同时影像数据经过本地图像控制模块转换后由通信模块（即远程传输模块，如5G、WIFI或TCP/IP）和远程图像控制模块相连，数据由远程图像控制模块转换为实时医疗影像图像，远程医疗人员可以经过远程参数调整模块、远程图像显示模块与远程图像控制模块对现场进行最佳参数的设置、手术观测、病灶定位、病情分析和诊断。本地图像控制模块和远程图像控制模块保证实时影像的同时能保证影像细节，以确保医疗级影像品质，从而满足专家级远程交互的智能型医疗影像需求。

本实施例的医疗图像传输控制系统，远程医生可以通过远程图像控制模块和本地图像控制模块进行交互，从而根据临床的实际情况，作出诊断，指导现场专业医生。

本实施例的医疗图像传输控制系统，实现实时影像参数（相机和光源）的远程优化调节；实现专家级远程医疗指导功能，实现专家级远程医疗诊断功能，提升医疗级影像的通用性。

本实施例的医疗图像传输控制系统，保证医疗影像的实时和细节；专家远程实时病情分析、录制、存档当前医疗影像；专家远程实时调整配方（参数调整信息），达到理想的医疗效果。

本实施例的医疗图像传输控制系统，可以达到理想的远程交互实时影像效果；可以达到专家远程分析病灶，针对现场进行手术的指导；具有专家远程设定好优化内窥镜配方的功能。经过本地图像控制模块进行处理的医疗影像可以适用于各种环境和场合，通用性强。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种医疗图像传输控制方法，其特征在于，包括：

将图像分解为R通道、G通道、B通道、W通道；

将每个通道的像素点划分为若干个区域；

标记每个区域的最大像素值、最小像素值、平均像素值、像素数量、轮廓坐标；

将标记的所有数据压缩后传输。

2.根据权利要求1所述的医疗图像传输控制方法，其特征在于，所述将每个通道的像素点划分为若干个区域，具体包括：

并行计算每个通道的像素点的梯度值；

根据计算出的梯度值将每个通道的像素点划分为若干个区域。

3.根据权利要求2所述的医疗图像传输控制方法，其特征在于，所述根据计算出的梯度值将每个通道的像素点划分为若干个区域，具体包括：

根据预先标定的梯度偏差值将每个通道的梯度值划分成若干个区域；

在每个通道中，将梯度值对应的像素点也进行相同的区域划分。

4.一种医疗图像传输控制系统，其特征在于，包括：

本地控制模块，其用于接收本地图像采集模块采集的图像，并执行如权利要求1至3中任一项所述的医疗图像传输控制方法；

远程控制模块，其用于接收所述本地控制模块发送的压缩数据，解压还原得到图像；

远程显示模块，其接收并显示所述远程控制模块发送的图像。

5.根据权利要求4所述的医疗图像传输控制系统，其特征在于，

所述远程控制模块 ，还用于获取所述远程显示模块的光标坐标，并将获取到的光标坐标传输至所述本地控制模块；

所述本地控制模块，还用于根据接收到的光标坐标控制本地显示模块叠加显示光标。

6.根据权利要求4所述的医疗图像传输控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

本地图像处理模块，其用于接收所述本地控制模块发送的图像，将接收到的图像进行预处理后发送至本地显示模块显示。

7.根据权利要求6所述的医疗图像传输控制系统，其特征在于，当所述本地控制模块与本地图像处理模块之间的传输距离＞设定距离时，所述本地控制模块将接收到的图像通过串行传输的方式传输至所述本地图像处理模块。

8.根据权利要求4所述的医疗图像传输控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

远程参数调整模块，用于采集参数调整信息，并发送至所述远程控制模块；

所述远程控制模块，还用于将接收到的参数调整信息发送至所述本地控制模块；

所述本地控制模块，还用于根据接收到的参数调整信息调整所述本地图像采集模块的参数。

9.根据权利要求8所述的医疗图像传输控制系统，其特征在于，所述远程参数调整模块集成在所述远程控制模块或远程显示模块上。

10.根据权利要求8所述的医疗图像传输控制系统，其特征在于，

所述本地图像采集模块为内窥镜；

所述远程参数调整模块，包括：

光源调整单元，用于采集光源调整信息；

RED增益和饱和度调整单元，用于采集RED增益和饱和度调整信息；

GREEN增益和饱和度调整单元，用于采集GREEN增益和饱和度调整信息；

BLUE增益和饱和度调整单元，用于采集BLUE增益和饱和度调整信息；

伽马调整单元，用于采集伽马调整信息。

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