CN1988603A - 一种计算机辅助医学影像观测系统 - Google Patents

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刘宏
宋恩民
代四广
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Abstract

本发明公开了一种计算机辅助医学影像观测系统，属于医学图像的计算机辅助观察分析技术的应用领域。本发明装置包括探头和图像处理装置。探头包括摄像头和采集罩，摄像头固定在采集罩端部，在探头贴在胶片表面获取数据时，采集罩可保持摄像头与胶片间的距离和角度不变，并能遮挡外部光照，使摄像头接受到的光照主要来自透过胶片的观片灯光源；图像处理装置带有配套的软件系统以及能运行该软件系统的硬件设备，软件系统包括图像放大模块、图像增强模块以及测量距离、角度、面积等的参数测量模块。本发明能增强胶片信息的可读性，辅助医生提高阅片精度和质量，能在一定程度上解决由于观片灯亮度不足、图像过小和对比度偏低等而使得阅片精度低的问题。

Description

一种计算机辅助医学影像观测系统
技术领域
本发明属于医学图像的计算机辅助观察分析技术的应用领域，具体涉及一种计算机辅助医学影像观测系统，该系统可以配合医用观片灯使用，是一种辅助医生进行医学影像阅片的工具。
背景技术
医用观片灯是观察医学影像胶片，如X光胶片、CT图像打印胶片和核磁影像打印胶片等的主要工具。胶片的诊断质量，在很大程度上取决于观片灯的亮度和胶片的质量，即看片的照明条件、胶片的清晰度和灰度分布。这种条件的细微变化，也会影响影像胶片细节的可见性和对比度。然而，目前国内很多观片灯和胶片的质量还不十分理想，影响了临床医生利用医用观片灯观察医学影像胶片进行诊断。
由于技术因素的限制，目前在很多医院基于胶片的诊断还存在一些不足之处，主要不足之处包括：(1)观片灯无遮幅装置，无法消除负效光的严重干扰；(2)观片灯亮度不足，存在识读盲区；(3)观片灯亮度不可调节，不易和阅片环境的其他光源相平衡；(4)胶片影像上有些局部细节肉眼不易分辨。鉴于在某些情况下，如胶片细节很暗时，利用普通医用观片灯无法清晰地获取胶片所载的有用信息，许多医生需要借助放大镜来阅片。尽管这样能在一定程度上解决肉眼不易分辨图像细节的问题，但是这样在放大了有用信息的同时也放大了噪声信号，对图像的对比度和亮度并没有加强，观察到的效果可能仍不能让人满意。有人研制出了一种遮幅观片灯，可以在一定程度上解决存在的问题，但是由于现有技术水平的局限性，对于质量较差的胶片(过明或者过暗)，即使使用遮幅观片灯，临床医生也无法清楚地获得感兴趣区域信息，导致在某些情况下无法作出精确的诊断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种计算机辅助医学影像观测系统，该系统可以帮助医生阅读医学影像胶片，提高阅片的准确度。
本发明提供的一种计算机辅助医学影像观测系统，其特征在于：该系统包括探头和图像处理装置；探头包括采集罩和固定于采集罩端部的摄像头，摄像头通过数据线与图像处理装置相连；图像处理装置为装载有数据采集模块、图像放大模块、图像增强模块、参数测量模块和显示模块的数据处理器。
摄像头用于摄取感兴趣区域图像并将数据传输到数据采集模块，数据采集模块用于提取摄像头摄取的数据并生成相应的图像，并将图像数据传输给图像放大模块、图像增强模块和/或参数测量模块；图像放大模块用于图像放大；图像增强模块用于调节图像的对比度和增强图像亮度，参数测量模块通过确定图像在屏幕上的距离与胶片上的距离的比例关系对图像信息进行量化测量，显示模块用于将图像或者测量的参数提交给用户。
本发明系统使用时，将探头贴在胶片表面获取数据，采集罩可以保持摄像头与胶片间的距离和角度不变，同时采集罩能遮挡外部光照，使摄像头接受到的光照主要来自透过胶片的观片灯光源，一定程度上起到了遮幅的作用。图像处理装置中的图像放大模块可以解决肉眼不易分辨图像细节的问题；图像增强模块可以增强图像亮度和对比度，改善了图像质量，便于对病灶部位进行重点观察，在一定程度上解决了观片灯亮度不足的问题。此外，使用该图像处理装置还可以手动地调整窗宽以及窗位，有利于观察不同密度的正常组织结构或病变细节；测量距离、角度、面积等的参数测量模块有利于临床医生对局部细节进行定量的分析，能够有效地通过摄像头成像平面上的像素距离等信息了解相应的物理距离等信息。因此，本发明能增强胶片信息的可读性，辅助医生提高阅片精度和质量，在一定程度上解决了由于观片灯亮度不足而导致的阅片精度低的问题。
附图说明
图1为本发明计算机辅助医学影像观测系统的结构示意图；
图2为实施例所使用的探头的结构示意图；
图3为本发明实施例的工作流程图；
具体实施方式
如图1所示，本发明观测装置包括图像处理装置1和探头2两部分。图像处理装置1为装载有数据采集模块11、图像放大模块12、图像增强模块13、参数测量模块14和显示模块15的数据处理器，该数据处理器可以是计算机或其它带显示屏的能够运行上述各模块的数据处理设备。探头2包括采集罩22和固定于采集罩22端部的摄像头21，摄像头21通过数据线与图像处理装置1相连。
采集罩22用于将摄像头固定，在探头2贴在胶片表面获取数据时，采集罩可以保持摄像头到胶片间的距离不变，同时采集罩能遮挡外部光照，使摄像头接受到的光照主要来自透过胶片的观片灯光源。
摄像头21用于摄取感兴趣区域图像并将数据传输到图像处理装置1中。
图像处理装置1中，数据采集模块11用于提取摄像头摄取的数据并生成相应的图像，并根据用户要求将图像数据传输给图像放大模块12、图像增强模块13和/或参数测量模块14。图像放大模块12用于图像放大，所用到的方法有最邻近插值法、双线性内插值法以及三次卷积法等。图像增强模块13用于调节图像的对比度、增强图像亮度，所用到的方法包括灰度拉伸等图像增强方法。参数测量模块14通过确定图像在屏幕上的距离与胶片上的距离的比例关系对图像信息进行量化测量，可以测量胶片上任意两点之间的距离、胶片上任意角度的大小、胶片上任意封闭曲线的面积等参数。显示模块15用于将图像或者测量的参数提交给用户。
使用时，将探头2罩住放在观片灯3上的胶片4的感兴趣区域5；用固定在探头2中的摄像头21摄取感兴趣区域图像，将数据传输到与摄像头21相连的图像处理装置1中；图像处理装置1根据用户要求采用相应的模块对数据处理并生成相应的图像提供给用户。
实施例：
下面以X光胶片视图为例对本发明的实施作进一步具体的说明，本发明同样适用于CT图像打印胶片和核磁影像打印胶片等。该实施例用户要求包括对图像放大、增强和参数测量，用户也可以只选择部分功能。
如图2所示，利用金属或塑料将采集罩22加工成前后两部分，前面为一个喇叭口，后面为一个圆柱筒，两部分相连的面有一圆孔，摄像头21固定放置在圆柱筒部分，可调焦镜头从相连面上的圆孔露出朝向喇叭口外。摄像头21连有数据线，数据线的另一端连有USB插头，该USB插头与图像处理装置相连接。
如图3所示，观测装置的工作过程为：
(1)将探头2罩住放在观片灯3上的胶片4的感兴趣区域5，参见图1；
(2)利用固定在探头2中的摄像头21摄取感兴趣区域图像，将数据传输到与探头相连的图像处理装置1中；
(3)图像处理装置对提取的图像进行处理，具体步骤说明如下：
(3.1)数据采集模块11提取由摄像头所摄取数据并生成相应的图像，并将图像传送给图像放大模块12、图像增强模块13和/或参数测量模块14，也可以直接将生成的图像送给显示模块15，提交给用户；
(3.2)图像放大模块12采用双线性内插值算法对图像进行放大，并传送给显示模块15，提供给用户；
(3.3)图像增强模块13采用线性灰度拉伸方法对亮度/对比度增强，实现图像增强，并将增强后的图像传送给显示模块15，提供给用户；
(3.4)参数测量模块14通过确定图像在屏幕上的距离与胶片上的距离的比例关系对图像信息进行量化测量，可以测量胶片上任意两点之间的距离、胶片上任意角度的大小、胶片上任意封闭曲线的面积等参数；
(3.5)显示模块15用于将图像或者测量的参数提交给用户。

Claims (1)

1、一种计算机辅助医学影像观测系统，其特征在于：该系统包括探头(2)和图像处理装置(1)；探头(2)包括采集罩(22)和固定于采集罩(22)端部的摄像头(21)，摄像头(21)通过数据线与图像处理装置(1)相连；图像处理装置(1)为装载有数据采集模块(11)、图像放大模块(12)、图像增强模块(13)、参数测量模块(14)和显示模块(15)的数据处理器；
摄像头(21)用于摄取感兴趣区域图像并将数据传输到数据采集模块(11)，数据采集模块(11)用于提取摄像头摄取的数据并生成相应的图像，并将图像数据传输给图像放大模块(12)、图像增强模块(13)和/或参数测量模块(14)；图像放大模块(12)用于图像放大；图像增强模块(13)用于调节图像的对比度和增强图像亮度；参数测量模块(14)通过确定图像在屏幕上的距离与胶片上的距离的比例关系对图像信息进行量化测量；显示模块(15)用于将图像或者测量的参数提交给用户。
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