[发明专利]一种X射线机图像处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说是一种灵活方便，满足大数据量、高速处理要求的X射线机图像处理装置。

背景技术

在利用数字化X射线机对人体某部位进行照射时，X线射入人体后，由于人体不同组织的衰减率不同，会形成携带人体内部结构信息的X线影像，影像增强器把X线影像转换成可见光影像，再通过CCD相机把影像信号(即光信号)转化成电信号。CCD相机所获取的影像数据，由于受影像链路上的量手噪声、电子噪声以及CCD自身的分辨率等诸多因素的影响，如果不做任何的图像处理，难以得到清晰的高质量的图像，不利于医生的诊断，因此，图像处理装置是数字化X射线机的重要部件。

现有技术中，实现图像处理的途径有两条：一是完全依赖计算机，导致计算机的CPU负担太重，实时图像的质量仍然不能保证，而且带来系统稳定性差等诸多问题；二是用硬件实现图像处理，速度快，不占用计算机资源，稳定性高。因此，通常将一些算法相对简单、数据量大的图像处理用硬件来实现，而算法相对复杂，数据量小的图像处理由软件来实现，同时后者更侧重于没有实时性要求的后处理，这样可以使系统达到最佳的性能。

常规硬件实现图像处理的方法有以下几种：一是采用专用处理芯片，此方法功能单一，设计不够灵活，成本高；二是采用DSP(数字信号处理)芯片，随着图像分辨率和帧率的日益提高，对其运算速度的要求也越来越高，DSP芯片已经难以满足要求；三是采用CPLD(Complex ProgrammableLogic Device，一种较PLD更为复杂的逻辑元件)，由于其容量较小，需要将多个芯片连接起来，不仅成本增加，也带来设计上的难度。

另外，在以往的同类设备中，通常会设计一个独立的图像处理单元，然后通过RS-232串口与主控计算机相连。这样不仅安装不便，在电缆连接上需要单独供电和通讯，而且由于RS-232串口带宽的限制，只能实现简单的参数设置，不能完成数据量较大，速度要求较高的数据传输。

发明内容

针对现有技术中的常规方法和同类设备中面临的问题，本发明的目的在于提供一种安装灵活方便、满足大数据量、高速处理要求的X射线机图像处理装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

具有图像接收模块、FPGA、图像发送模块、时钟发生及缓冲模块以及外部控制信号输入模块，其中FPGA内部的图像数据源接口模块通过图像接收模块接有图像数据源，图像数据源接口模块的输出端通过图像处理模块及外部设置的图像发送模块与主控计算机中的图像采集卡相连；FPGA内部的控制模块通过PCI桥与主控计算机的PCI总线相连，通过外部控制信号输入模块(17)与X射线机的其它设备相连；时钟发生及缓冲模块产生的本地时钟信号分别接至FPGA和PCI桥。

所述FPGA内部还具有第1DCM模块及第2DCM模块，其中第1DCM模块设于图像接收模块与图像数据源接口模块、图像处理模块及控制模块之间，第2DCM模块设于时钟发生及缓冲模块与图像处理模块及控制模块之间；所述图像处理模块的内部电路为依次连接于图像数据源接口模块与图像发送模块之间的递归降噪模块、边缘增强模块、伽玛校正模块以及正负翻转模块，还具有图像翻转模块，可连接于上述电路中的任意位置；上述各模块通过控制模块经PCI桥与主控计算机的PCI总线相连，图像处理模块还接有存储器组；所述递归降噪模块内部具有多个fifo模块及运算模块，其中一个fifo模块的输入端与图像数据源接口模块相连，另一个fifo模块的输出端接至边缘增强模块，运算模块设于多个fifo与存储器组中的存储器之间；所述边缘增强模块内设置有数据暂存模块、第1计算模块及图像输出模块，其中数据暂存模块的输入端与递归降噪模块相连接，输出端通过第1计算模块及图像输出模块接至图像翻转模块；所述图像翻转模块内部具有图像写逻辑单元及图像读逻辑单元，其中图像写逻辑单元输入端接有边缘增强模块，输出端接至存储器组中的存储器，图像读逻辑单元设于存储器及伽玛校正模块之间；所述伽玛校正模块内部为设于图像翻转模块及正负翻转模块之间的伽玛校正LUT表，该伽玛校正LUT表的输入端还接有LUT表写入逻辑单元。

在图像处理模块内部还具有依次连接于图像数据源接口模块及递归降噪模块之间的预降噪模块和运动检测模块；所述运动检测模块内部通过设于预降噪模块及存储器组中的存储器之间的图像写入逻辑单元、图像读出逻辑单元接有第2计算模块，该第2计算模块的输出端与递归降噪模块相连；

本发明还设有A/D模块，其数字量输出端与图像接收模块的输入端相连，模拟量输入端接有图像数据源。

本发明具有以下有益效果及优点：