[发明专利]基于数字X光机的医学图像处理装置、方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种基于数字X光机的医学图像处理装置、方法及系统。

背景技术

现代医学中，医学图像是医生判断病人病情的重要资料，对诊断是至关重要的，现在对于医学图像采集和处理有一些已知的方法。

医学图像采集通常如图1所示结构示意图，因X射线不可见的特点，电荷耦合元件CCD相机不能直接采集X射线，所以通过闪烁屏将X射线转换成微弱的可见光，并由影像增强板将微弱的光信号增强，转换后的光线为可见光，可见光经反射镜改变光路后被大接收度、短焦距镜头组收集到CCD相机，CCD相机输出的数字图像嵌入式系统后送计算机显示、处理和存储。

常见的医学图像的处理方式可从一些公开的文献资料中获知，但通常各种医疗成像设备对数据都是没有经过压缩的，对接受或采集到的图像不做处理便传输至电脑PC机，属于传统的“图像采集-PC机-终端控制设备”模式，也通常采用的是单一的有线数据传输方式。例如，《医疗卫生装备》2008年第29卷4期公开的《嵌入式系统在医疗仪器上的应用》中，提出采用非晶硅做转换X射线材料，运用多功能DR摄影技术，将所摄得的图像运用后处理软件进行一系列后处理工作，如在系统的操作界面内进行图像的裁剪、放大、缩小、影像增强、黑白反转等。又如，《微型计算机与应用》2011年第30卷13期公开的《基于ARM9的CMOS图像采集系统的设计与实现》中，提出采用32位ARM微处理器、CMOS图像传感器和CPLD为核心器件，主要功能模块有SDRAM存储单元、图像采集单元、以太网传输模块、Flash模块，应用于图像监控、医疗检测领域等。

然而，当医院采用高分辨率CCD图像传感器，对病人进行多次连拍或者多个CCD图像传感器多角度拍摄时，采集的数据量是很大的，传统的“图像采集-PC机-终端控制设备”模式会传输大量不必要的信息，增加了数据传输和存储的负担，更重要的是，冗余信息对有用信息产生较大干扰，降低了医生诊断准确性。

进一步地，当需要多个CCD图像传感器同时工作或多角度拍摄时，传统的有线传输的多条传输线会严重约束CCD图像传感器的应用范围。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提出了一种基于数字X光机的医学图像处理装置、方法及系统，具有功耗低、实时性好，稳定性高的特点。

本发明提供一种基于数字X光机的医学图像处理装置，包括：

X射线发射单元00，用于发射X射线；

感光单元10，用于将穿越人体后的X射线转换成电信号，包括CCD图像传感器11；

中央处理单元20，用于控制原始图像采集，存储和预处理原始图像；

所述中央处理单元20包括处理器21和与其连的第一存储器22、第二存储器23和图像预处理单元24；所述处理器21控制CCD图像传感器11采集原始图像，将采集后的原始图像缓存于第一存储器22中，所述图像预处理单元24对原始图像进行预处理，包括对原始图像进行压缩处理、降噪处理、有效灰度选择处理，经预处理后的图像数据缓存于第二存储器23中；

数据传输单元30，用于传输第二存储器23中的经预处理完成后的图像数据。

优选地，所述压缩处理采用JPEG2000压缩方法，包括预处理和核心处理，所述预处理包括图像分片、直流电平位移和分量变换，所述所述核心处理包括小波变换、量化和熵编码。

优选地，所述降噪处理采用Kalman滤波降噪方法，采用反馈控制方法估计过程状态。

优选地，所述有效灰度选择包括采用图像二值化处理和阈值处理；

所述图像二值化包括设定某一阈值T，用T将图像的数据分成两大部分：大于T的像素群和小于T的像素群；

所述阈值处理包括先由用户指定或通过算法生成一个阈值，如果图像中某像素的灰度值小于该阈值，则将该像素的灰度值设置为0或255，否则灰度值设置为255或0；

所述阈值T采用计算均方差或者计算类分离指标方法确定。

本发明还提供一种基于数字X光机的医学图像处理系统，包括以上图像处理装置，还包括上位机40和数据中心50；

所述上位机40通过电缆线与所述图像处理装置、数据中心50相连接，数据中心50接收和存储所述图像处理装置传送来的经预处理后的图像数据。

本发明还提供一种基于数字X光机的医学图像处理方法，包括：

101、接收透过人体后的X射线；

102、将X射线转换成电信号，采集原始图像信息，将采集的原始图像信息缓存于第一存储器中；