醫(yī)用高清電子內(nèi)窺鏡圖像處理技術(shù)研究.pdf

1、盡管常規(guī)醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的圖像清晰度、對(duì)比度都得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，可以發(fā)現(xiàn)形態(tài)或顏色發(fā)生明顯改變的病灶，但是對(duì)于消化道微小的、扁平的早期癌變及異型增生則不易診斷，甚至常常導(dǎo)致漏診。因此，高清電子內(nèi)窺鏡及相關(guān)的先進(jìn)圖像處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前，我國(guó)高清電子內(nèi)窺鏡及其圖像處理系統(tǒng)（圖像工作站CCU）仍然主要依靠進(jìn)口，尚未見(jiàn)到自主研發(fā)的相關(guān)產(chǎn)品。
　　 本文旨在研究高清醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡的圖像處理算法及具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)，研究?jī)?nèi)容包括:圖像數(shù)據(jù)的

2、采集，圖像的重建（去馬賽克），典型圖像處理算法（顏色校正、白平衡、輪廓強(qiáng)調(diào)、測(cè)光模式、對(duì)比度增強(qiáng)等）的實(shí)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)多光譜技術(shù)的原理及實(shí)現(xiàn)、對(duì)FICE常用十組波長(zhǎng)增強(qiáng)細(xì)微血管與周圍組織對(duì)比度效果的評(píng)價(jià)。主要工作包括以下五方面:(1)采用雙線程的方式來(lái)提高圖像顯示速度，其中線程1用于圖像的采集并提取有效的圖像數(shù)據(jù)，線程2進(jìn)行圖像的處理、顯示和存儲(chǔ);(2)為了滿足醫(yī)用內(nèi)窺鏡的實(shí)際應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)了一系列的圖像處理算法功能，包括顏色校正、對(duì)比度增強(qiáng)

3、、白平衡、測(cè)光模式、輪廓強(qiáng)調(diào)等;(3)針對(duì)該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的偏色現(xiàn)象，提出了基于YUV顏色空間的四鄰域多項(xiàng)式回歸法的顏色校正算法，并且比較分析了其校正效果;(4)在對(duì)目前存在的多光譜成像技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了FICE(Fuji Intelligent Chromo Endoscopy)技術(shù)的原理及具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程;(5)比較FICE常用十組波長(zhǎng)增強(qiáng)毛細(xì)血管與周圍組織對(duì)比度的效果，并提出對(duì)該效果的客觀評(píng)價(jià)算法，即基于亮度對(duì)比度的改進(jìn)O

4、tsu法的評(píng)價(jià)算法。
　　 本課題研究設(shè)計(jì)的基于CMOS圖像傳感器的高清醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，其圖像處理功能效果都滿足臨床實(shí)踐要求，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在圖像分辨率為1280×800時(shí)，其幀率可以達(dá)到26fps。而且在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了FICE技術(shù)功能，并預(yù)設(shè)了十組常用波長(zhǎng)，可以方便的進(jìn)行切換操作。首次提出了對(duì)FICE十組常用波長(zhǎng)在增強(qiáng)微細(xì)血管與周圍組織對(duì)比度效果方面的客觀評(píng)價(jià)算法，為臨床醫(yī)務(wù)工作者在選