TWI704577B - 循血綠螢光影像分析方法及裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種循血綠螢光影像分析方法及裝置，其中該循血綠螢光影像分析方法包括有：由一循血綠螢光影像分析裝置執行循血綠螢光影像分析；由一影像切割模組將一影像檔分割成多個次影像檔；以一取樣模組針對使用者所選取的該多個次影像檔中的一次影像檔執行取樣；取得多張圖片檔；載入該多張圖片檔中之一圖片檔；由使用者透過一顏色模組，將該圖片檔的灰階程度對應為一彩色圖，再由該循血綠螢光影像分析裝置加以顯示；其中該影像切割模組、該取樣模組及該顏色模組皆為設置在該循血綠螢光影像分析裝置之中。本發明能將循血綠螢光的影像加以優化，並且能夠加以數字化圖表化，使得遠端不同的使用者於討論該循血綠螢光影像的情形時，能夠有共同的數字、數值或圖表作為共同討論的依據。
Description
本發明涉及一種循血綠螢光影像分析方法及裝置，特別是一種能夠運用於優化循血綠螢光影像效果之影像分析方法及裝置。
現有技術中，就患者的血管接合情形與狀態評估至為重要，然而，關於病患之血管接合的效果，目前皆以X光片做判斷，並無具有能夠將影像優化，甚至於是加以數字化的影像分析技術提供給使用者作參考。故，有待且必要加以改善。
本發明公開一種循血綠螢光影像分析方法及裝置，針對上述現有的缺憾，提出一種能夠有效地將使用者所欲觀察病患某部位的血管接合處的接合效果是否良好的工作，加以影像優化並且能夠加以數字化，進一步使得遠距或遠端不同的使用者，於討論該血管接合處的情形時，針對該循血綠螢光的影像畫面，能夠有共同的數字、數值或圖表作為共同討論的依據，避免不同的使用者依據X光片或是一模糊的影像討論時，每個使用者會因為不同的經驗值或是不同的主觀觀察意見，產生完全不相同的見解與意見。亦即，本發明能針對以往血管傳導(或淋巴傳導)的影像不清楚或分析者個人的經驗不同所產生的不同見解，能夠加以影像優化與數字化。
本發明的循血綠螢光影像分析方法及裝置，其中在該循血綠螢光影像分析方法中，於執行前須先備置一循血綠螢光攝像裝置，並由該循血綠螢光攝像裝置拍攝一標的物，且將所拍攝的影像加以記錄並儲存為一影像檔，再將該影像檔傳送至一循血綠螢光影像分析裝置中；該循血綠螢光影像分析方法的步驟包括有：由該循血綠螢光影像分析裝置執行循血綠螢光影像分析；由一影像切割模組將該影像檔分割成多個次影像檔；以一取樣模組針對使用者所選取的該多個次影像檔中的一次影像檔執行取樣；取得多張圖片檔；載入該多張圖片檔中之一圖片檔；及由該使用者透過一顏色模組，將該圖片檔的灰階程度對應為一彩色圖，再由該循血綠螢光影像分析裝置加以顯示；其中該影像切割模組、該取樣模組及該顏色模組皆為設置在該循血綠螢光影像分析裝置之中。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
本發明公開一種循血綠螢光影像分析方法及裝置，乃是針對以往血管手術接合傳導(或是有關淋巴傳導)所使用的分析影像不清楚或分析者個人的經驗不同所產生的不同見解，透過本發明能夠將血管影像加以數字化以及取得螢光強度的曲線圖，針對影像中血管的相鄰兩個位置點，顯示出兩條強度曲線，讓觀看者能夠清楚的了解血管接合後的復原狀態；並且透過這些數字化，能夠方便不同分析者在不同的工作地點(例如分布於台灣、大陸與美國的分析工作者)執行遠距討論時，針對共同數字化的影像或曲線圖，清楚分析血管的復原狀態，避免不同工作地點因其影像解析度的不同而有不同的錯誤分析與判斷錯誤的情形發生。
在下文中將參閱隨附圖式，藉以更充分地描述各種例示性實施例，並在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明之概念可能以許多不同形式來加以體現，且不應解釋為僅限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示某部位、物體或影像之大小以及相對之尺寸大小與連接或耦接之間的關係；此外，類似的數字始終指示為類似元件。
應理解，雖然在本文中可能使用術語上方或下方、左側或右側等等，此等術語乃用以清楚地區分一個元件位置與該元件相對位置關係，或為區分一元件與另一元件之間位置上的差異，或是不同元件之間的位置相對關係的不相同，其並非用以限制該文字序號所呈現之順序關係。因此，下文論述之左側（或前側）元件可稱為右側（或後側）元件而不偏離本發明概念之教示；且非必然有文字用語上或數字上連續或次序之關係；又，本文可能使用有術語「多個」來描述具有設置多個元件，但此等多個元件並不僅限於實施有二個、三個或四個及四個以上的元件數目表示所實施的技術。以上，合先敘明。
參閱圖1所示，本發明循血綠螢光影像分析方法的步驟流程示意圖，主要是運用於優化病患身體某一部位的血管、神經傳導或是淋巴的接合處之影像資料，使得該影像資料能夠更為清晰、彩色化、數字化以及圖表化，俾利於後續分析者能夠更加人性化的觀察與分析，以提出正確的看法與建議。故，本發明循血綠螢光影像分析方法於執行前，須先備置一循血綠螢光攝像裝置，如圖2中所標示的循血綠螢光攝像裝置16。圖2中包括有一激發光源10、一受測者12、一受測部14、該循血綠螢光攝像裝置16以及一循血綠螢光影像分析裝置18。激發光源10可以是一紅外線光源或是紫外線光源，受測者12為一個需要被觀察的病患或一般人，受側部14則是該病患身體上的某一部位，例如是心臟、手部或腿部，同時該受側部14也是循血綠螢光攝像裝置16所要拍攝的標的物。循血綠螢光攝像裝置16為一攝影裝置，能將所拍攝的影像加以記錄並儲存為一影像檔，再將該影像檔傳送至循血綠螢光影像分析裝置18中；在實際運用上，循血綠螢光攝像裝置16以及一循血綠螢光影像分析裝置18之間，能夠是無線通訊連線、有線連接線或者是兩者間沒有連線，而是直接以一儲存裝置（例如一Micro USB記憶卡）以插拔的方式將影像資料由循血綠螢光攝像裝置16轉入循血綠螢光影像分析裝置18中。上述中，標的物為病患的身體上的某一部位，且該部位乃是預先注射有一顯影劑，於循血綠螢光攝像裝置16拍攝該部位時，先以激發光源10照射該部位，該部位則會呈現循血綠螢光的光反應，再由循血綠螢光攝像裝置16拍攝該部位記錄下來並儲存為一影像檔，傳送至循血綠螢光影像分析裝置18中。
圖1中，就整體而言，整個循血綠螢光影像分析方法的步驟是包括有步驟S10：備置一循血綠螢光攝像裝置；接者步驟S12：由該循血綠螢光攝像裝置拍攝一標的物；之後步驟S14：記錄儲存為影像檔（影片檔）。緊接者步驟16：執行循血綠螢光影像分析，亦即，由前述循血綠螢光影像分析裝置18執行循血綠螢光影像分析。之後步驟S18：由一影像切割模組將該影像檔分割成多個次影像檔；再執行步驟S20：以一取樣模組針對使用者所選取的該多個次影像檔中的一次影像檔執行取樣；如此進入步驟S22：取得多張圖片檔。接續而言，使用者進入步驟S24： 載入該多張圖片檔中之一圖片檔，此時該圖片檔會顯示於該循血綠螢光影像分析裝置18中的一螢幕上，並顯示該圖片的影像畫面。接者，會有多個選項供使用者或分析者加以操作使用，在圖1中包括有步驟S25~S28，但須聲明者，該四個步驟僅為一實施例之舉例說明，本發明之實際運用當不以此四個步驟的內容為限制。
圖1之步驟S25是接續步驟S24，步驟S25為： 由一顏色模組將該圖片檔的灰階程度對應為一彩色圖，亦即，由該使用者透過所述的顏色模組，將該圖片檔的灰階程度對應為一彩色圖，再由該循血綠螢光影像分析裝置18加以顯示。步驟S26同樣是接續步驟S24，步驟S26為： 由一邊界模組將該圖片檔的邊界加以強化，亦即，由該使用者透過所述的邊界模組，能夠將該圖片檔中影像的邊界，例如血管的邊界或者是某一器官的邊界的影像加以強化，再由該循血綠螢光影像分析裝置18加以顯示。步驟S27也是接續步驟S24，步驟S27為： 由一數值模組將該圖片檔的一位置點的灰階程度轉換為數值，亦即，由該使用者透過所述的數值模組，能夠將該圖片檔中影像的一位置點，例如血管接合處的一位置點上，或者是神經線接合處的一位置點上，將該位置點的螢光強度加以數值化，之後並且產生一對應曲線圖，該對應曲線圖再由該循血綠螢光影像分析裝置18加以顯示。步驟S28同樣也是接續步驟S24，步驟S28為： 由一模糊增強模組將該圖片檔的影像加以優化，亦即，由該使用者透過所述的模糊增強模組，能夠將該圖片檔中模糊的影像能加以改善，以增加影像對比值或是以過濾掉雜訊的方式，將該圖片檔的影像加以優化，之後再由該循血綠螢光影像分析裝置18加以顯示。上述中步驟S25~S28可以是由使用者自行依據所進行的程序需求而執行不同的步驟，亦能夠以順序執行步驟的方式，完整的執行從步驟S25至步驟S28的方法步驟，本發明實際運用上並不加以限制。
圖3所示，為本發明在一實施例中之循血綠螢光影像分析裝置20，其中包括有一微處理器21、一影像儲存器22、一次影像儲存器23、一圖片儲存器24、一影像分割模組25、一取樣模組26、一圖片顯示單元27以及一顏色模組31；在另一實施例中，本發明的循血綠螢光影像分析裝置20還包括有一邊界模組32、一數值模組33以及一模糊增強模組34。其中微處理器21的作用是用以處理該循血綠螢光影像分析裝置20相關的運作、運算與所有控制與操作。影像儲存器22雙向地耦接於微處理器21，用以儲存前述的影像檔。次影像儲存器23同樣雙向耦接於微處理器21，其作用為儲存該次影像檔。圖片儲存器24則雙向耦接於微處理器21，用以儲存前述的圖片檔。至於影像分割模組25亦耦接於微處理器21，主要是接收微處理器21所輸出的控制信號，用以執行前述影像檔的分割操作與作業，將一個容量大的影像檔切割成多個容量較小的影像檔。當然，在實務運用上，本發明亦可僅有一影像檔而不具有該次影像檔，而該單一個影像檔為容量較小的一影像檔，如此，則於此實施例中即不需要所述的影像分割模組25。所述取樣模組26耦接於微處理器26，接收微處理器26的控制信號，用以執行前述次影像檔的取樣操作。圖片顯示單元27雙向耦接於微處理器21，用以執行該圖片檔之輸出影像的操作，且由該循血綠螢光影像分析裝置20所內設的一螢幕加以顯示。顏色模組31耦接於微處理器31及圖片顯示單元27之間，是接收微控制器21的控制信號，用以執行該圖片檔加以彩色化，之後傳送到圖片顯示單元27加以顯示，以方便該使用者執行分析。
如前述，本發明的循血綠螢光影像分析裝置20還可以包括有邊界模組32、數值模組33以及模糊增強模組34。其中，邊界模組32耦接介於微處理器21及圖片顯示單元27之間，接收微控制器21的控制信號，將該圖片檔的邊界加以強化，再傳送到圖片顯示單元27加以執行顯示作業。數值模組33耦接介於微處理器21及圖片顯示單元27之間，接收微控制器21的控制信號，進而執行將前述標的物中的一位置點（例如是血管中接合處所鄰近的一個位置點）的灰階程度轉換為數值，此外，再配合前述取樣模組26的取樣速率，針對取樣後多張圖片中該位置點上的不同螢光強度，產生一對應曲線圖（如圖10所示），並加以顯示。所述模糊增強模組34耦接介於微處理器21及圖片顯示單元27之間，為接收微控制器21的控制信號，用以將該圖片檔的影像加以優化，例如透過增加影像對比值或是以過濾掉雜訊的方式，使該圖片檔所顯示的畫面更加清晰。
於實際運用上，所述的取樣操作於實際運用上，則取樣模組的取樣速率範圍為100張/秒～200張/秒的取樣速率，以產生100張/秒～200張/秒的圖片。另一方面，所述的影像檔以及該次影像檔為AVI、MPEG、MOV或MP4的影像檔案格式。所述的圖片檔則可以是BMP、TIF、PNG、GIF或JPG的圖片檔案格式。此外，圖3所述之循血綠螢光影像分析裝置20在實際的運用上，是能夠直接裝設於一筆記型電腦、一平板電腦、一智慧型手持裝置、一桌上型電腦或一伺服器主機之中，包括但不限於以硬體或韌體的方式將循血綠螢光影像分析裝置20裝設於電腦中。如此使得該筆記型電腦、該平板電腦、該智慧型手持裝置、該桌上型電腦或該伺服器主機直接成為一循血綠螢光影像分析裝置18、20。
參閱圖4～10所示，為本發明實施例在實際運用上由循血綠螢光影像分析裝置20所具有的螢幕中實際顯示的畫面，以配合前述圖1A、圖1B的流程圖以及圖3中所述循血綠螢光影像分析裝置20的實際實施態樣做說明。圖4中乃是對應圖1A中步驟S16的執行循血綠螢光影像分析後，螢幕所呈現的畫面。當使用者或分析者在圖4畫面中點選了選擇（Select）之後，即進入圖5的畫面，此時畫面會另外跳出一圖匡，該圖匡中具有多個次影片檔；在此須聲明者，本發明實際運用時，可以是直接針對一個影像檔執行取樣，亦可以是先針對一個影像檔先分割為多個次影像檔，此兩種方式皆可以為本發明實際運用實施的態樣；而在本發明圖4、圖5中是以直接針對一個影像檔執行取樣的運作方式。接者，於圖5的該圖匡終點選Loop2，則畫面進入圖6所顯示的畫面，圖6中游標所指示的C:\\Loop2.mp4，表示正在執行取樣的作業，之後進入圖7，產生如圖7所示的另一圖匡中的多個Image192、Image193或Image194等等。此時，游標點選Image192並且點選工具列中的Extraction 之後，畫面進如圖8所示，此時會顯示Image192較為完整的影像圖片的內容。於圖8中若是於工具列中點擊Color則會進入圖9所示的畫面，其中右側的相同部位圖示主要是一彩色的顯示圖片，俾利於與左側的黑白圖片做比較。再者，若是針對圖8的圖示中或者是圖9的左側圖示中，點選某一位置點，例如是血管接合處的一位置點，則會顯示出圖10中的對應曲線圖。本發明圖10的實施例中，其橫軸為每10秒1481張的圖片，其縱軸為螢光強度從0～1200刻度的不同螢光強度，透過圖10所顯示的對應曲線圖，一方面能夠將血管接合處的螢光強度加以數值化，另一方面，也能夠將血管接合處中不同的兩個位置點，對應顯示出有兩個對應曲線圖做比較。
如圖11所示於曲線圖中有兩條曲線，為一第一對應曲線a以及一第二對應曲線b，兩條對應曲線分別代表該血管接合處的不同位置的螢光強度變化的狀態，透過該兩個對應曲線圖的曲線分佈狀況與比較，可以進一步了解血管接合處的復原狀況。再者，由於本發明已經將該循血綠螢光的影像分析加以數值化以及圖表化，故，本發明能夠有效且方便的運用於遠距循血綠螢光影像討論的場合中。如圖12所示，使用者或分析者乃分佈於台灣40、大陸50及美國60，此三個地區分別對應設置有循血綠螢光影像分析裝置42、52、62，則三個不同地區的分析者，可以透過自己使用的循血綠螢光影像分析裝置42、52、62中所顯示的如圖11的兩個對應曲線圖的分佈狀況，執行一個較為客觀公正的分析與討論。
綜上所述，本發明中採用將循血綠螢光的影像加以數字化以及取得螢光強度的曲線圖，針對影像中血管的相鄰兩個位置點，顯示出兩條強度曲線，讓觀看者能夠清楚的了解血管接合後的復原狀態；並且透過這些數字化，能夠方便不同分析者在不同的工作地點執行遠距討論時，針對共同數字化的影像或曲線圖，清楚分析血管的復原狀態，避免不同工作地點因其影像解析度的不同而有不同的錯誤分析與判斷錯誤的情形發生。顯見，本發明技術內容具有極強的專利申請要件。
然而，本發明說明所述之內容，僅為較佳實施例之舉例說明，當不能以之限定本發明所保護之範圍，任何相關局部變動、微小的修改修正或增加之技術，或為數字上或位置上的變化等等，仍不脫離本發明所保護之範圍。
10:激發光源
12:受測者
14:受測部
16:循血綠螢光攝像裝置
18、20、42、52、62:循血綠螢光影像分析裝置
21:微處理器
22:影像儲存器
23:次影像儲存器
24:圖片儲存器
25:影像分割模組
26:取樣模組
27:圖片顯示單元
31:顏色模組
32:邊界模組
33:數值模組
34:模糊增強模組
a:第一對應曲線
b:第二對應曲線
40:台灣
50:大陸
60:美國
S10~S28:步驟
圖1為本發明實施例的方法流程示意圖；
圖2為本發明實施例運用架構示意圖；
圖3為本發明實施例的循血綠螢光影像分析裝置的電路方塊圖；
圖4為本發明實施例的循血綠螢光影像分析的畫面示意圖；
圖5為本發明實施例於點選Select後的示意圖；
圖6為本發明實施例於點選某一影像檔之後的示意圖；
圖7為本發明實施例於點選Extraction後的示意圖；
圖8為本發明實施例於圖7中點選某一圖片檔後的示意圖；
圖9為本發明實施例於圖8中點選Color後的示意圖；
圖10為本發明實施例於圖9中點選某一位置後的示意圖；
圖11為本發明實施例於圖9中點選另一位置後的比較示意圖；
圖12為本發明運用實施例之示意圖。
S10~S28:步驟
Claims (10)
- 一種循血綠螢光影像分析方法，該循血綠螢光影像分析方法於執行前，須先備置一循血綠螢光攝像裝置，並由該循血綠螢光攝像裝置拍攝一標的物，且將所拍攝的影像加以記錄並儲存為一影像檔，再將該影像檔傳送至一循血綠螢光影像分析裝置中；該循血綠螢光影像分析方法的步驟包括有：由該循血綠螢光影像分析裝置執行循血綠螢光影像分析；由一影像切割模組將該影像檔分割成多個次影像檔；以一取樣模組針對使用者所選取的該多個次影像檔中的一次影像檔執行取樣；取得多張圖片檔；載入該多張圖片檔中之一圖片檔；及由該使用者透過一顏色模組，將該圖片檔的灰階程度對應為一彩色圖，再由該循血綠螢光影像分析裝置加以顯示；其中該影像切割模組、該取樣模組及該顏色模組皆為設置在該循血綠螢光影像分析裝置之中；其中，該循血綠螢光影像分析裝置有一螢幕，當該循血綠螢光影像分析裝置執行該循血綠螢光影像分析方法時，該螢幕所顯示的畫面中有一Select選項，點選該Select選項後，該螢幕顯示出有多個次影片檔可供選擇；當點選其中一個次影片檔即為對該次影片檔執行取樣，之後該螢幕產生多個Image圖片；於點選其中一個Image圖片並再點選一Extraction選項，則取得該Image圖片的一個完整的影像圖片。
- 如請求項1所述的循血綠螢光影像分析方法，其中該載入一圖片檔的步驟後，還包括有：該使用者由一數值模組將該圖片檔中的一位置點的灰階程度轉換為數值，並產生一對應曲線圖；該使用者由一邊界模組將該圖片檔的邊界加以強化；該使用者 由一模糊增強模組將該圖片檔的影像優化。
- 如請求項1所述的循血綠螢光影像分析方法，其中該標的物為一病患的身體上的某一部位，且該部位預先注射有一顯影劑，於該循血綠螢光攝像裝置拍攝該部位時，先以一激發光源照射該部位，該部位則會呈現循血綠螢光的光反應，再由該循血綠螢光攝像裝置拍攝該部位。
- 如請求項1所述的循血綠螢光影像分析方法，其中該影像檔以及該次影像檔為AVI、MPEG、MOV或MP4的影像檔案格式；該圖片檔為BMP、TIF、PNG、GIF或JPG的圖片檔案格式。
- 如請求項1所述的循血綠螢光影像分析方法，其中該取樣模組的取樣速率範圍為100張/秒~200張/秒的取樣速率，以產生100張/秒~200張/秒的圖片。
- 一種循血綠螢光影像分析裝置，是執行如請求項1所述的循血綠螢光影像分析方法，其中該循血綠螢光影像分析裝置包括：一微處理器，用以處理該循血綠螢光影像分析裝置的運作、運算與控制；一影像儲存器，耦接於該微處理器，用以儲存該影像檔；一次影像儲存器，耦接於該微處理器，用以儲存該次影像檔；一圖片儲存器，耦接於該微處理器，用以儲存該圖片檔；一影像分割模組，耦接於該微處理器，用以執行該影像檔的分割操作；一取樣模組，耦接於該微處理器，用以執行該次影像檔的取樣操作；一圖片顯示單元，耦接於該微處理器，用以執行該圖片檔之輸出影像的操作，且由該循血綠螢光影像分析裝置所內設的一螢幕加以顯示；一顏色模組，耦接於該微處理器及該圖片顯示單元，用以執行 該圖片檔加以彩色化，以方便該使用者執行分析。
- 如請求項6所述的循血綠螢光影像分析裝置，其中該循血綠螢光影像分析裝置中還包括有一數值模組，該數值模組耦接介於該微處理器及該圖片顯示單元之間，用以執行將該標的物的一位置點的灰階程度轉換為數值，產生一對應曲線圖，並加以顯示。
- 如請求項6所述的循血綠螢光影像分析裝置，其中該循血綠螢光影像分析裝置還包括有一邊界模組，該邊界模組耦接介於該微處理器及該圖片顯示單元之間，用以將該圖片檔的邊界加以強化。
- 如請求項6所述的循血綠螢光影像分析裝置，其中該循血綠螢光影像分析裝置還包括有一模糊增強模組，該模糊增強模組耦接介於該微處理器及該圖片顯示單元之間，用以將該圖片檔的影像加以優化。
- 如請求項6所述的循血綠螢光影像分析裝置，其中該循血綠螢光影像分析裝置為裝設於一筆記型電腦、一平板電腦、一智慧型手持裝置、一桌上型電腦或一伺服器主機之中，使該筆記型電腦、該平板電腦、該智慧型手持裝置、該桌上型電腦或該伺服器主機直接成為一循血綠螢光影像分析裝置。
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