[发明专利]一种保持表皮原色的静脉显像方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像处理领域，尤其是一种保持表皮原色的静脉显像方法。

背景技术

静脉分布图像的获取与处理在个体识别和医学诊疗等领域具有重要的应用价值，已成为生物医学成像领域的重要研究课题之一。由于在可见光波段往往难以获得完整的静脉分布信息，人们通常利用血红蛋白对近红外光的强吸收特性，通过红外成像获取清晰的静脉分布图。借助静脉显示设备进行儿童静脉穿刺，能够显著地提高穿刺的成功率。

目前，业内主要存在静脉显示和静脉投影这两种获取皮下静脉分布图的方式：静脉显示就是利用近红外光对皮下静脉成像，将相机获得的图像在显示器上显示出来，以供医护人员使用；静脉投影就是利用相机获取皮下静脉在近红外的分布图像，再通过微型投影系统投影精确投影在手上。

但是，静脉显示和静脉投影会丢失人体皮肤的真实色彩和细节特征，在诊疗过程中给医生带来视觉上的不真实感：静脉显示的静脉分布图像近乎黑白图像，几乎完全丢失了手背原有的色彩信息，而静脉投影所显示的静脉分布图像的颜色主要由投影光的颜色来决定，即辨识区域内的表皮颜色和投影光颜色一致，这就不可避免地导致辨识区域内的表皮颜色失真。为解决这一问题，可对人体表皮的近红外图像和彩色图像进行融合，以提高显示效果。但将传统的图像融合算法应用于静脉图像的显示，会存在色彩失真和细节特征不明显的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是：提供一种显示图像真实、不存在色彩失真且细节特征明显的，可保持表皮原色的静脉显像方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种保持表皮原色的静脉显像方法，包括：

A、采集待检测部位的近红外图像与可见光图像；

B、对近红外图像与可见光图像进行配准，从而使可见光图像与近红外图像的位置相对应；

C、对近红外图像进行直方图最值映射，从而得到与可见光图像亮度分量极值相对应的近红外输出图像I^N；

D、采用主成分分析法分离可见光图像，然后对分离出的色彩分量进行残差增强，最后对残差增强后的可见光图像进行主成分分析逆变换，从而得到可见光输出图像Z；

E、对近红外输出图像I^N进行双边滤波，并将双边滤波后的图像与可见光输出图像Z进行融合，从而得到融合后的彩色图像。

进一步，所述步骤B，其包括：

B1、对近红外图像与可见光图像进行去色处理，转化为两幅灰度图像，并以两幅灰度图像的右上角区域作为配准区域，然后提取两幅图像配准区域的边缘特征；

B2、以经过边缘特征提取的近红外配准区域图像作为参考图像，以经过边缘特征提取的可见光配准区域图像作为待配准图像，对待配准图像与参考图像进行特征匹配，从而计算出可见光图像相对于近红外图像的位置偏差；

B3、根据计算的位置偏差平移可见光图像，从而使可见光图像与近红外图像的位置相对应。

进一步，所述步骤C，其包括：

C1、对近红外图像与彩色图像进行HIS变换，从而将近红外图像与彩色图像从RGB空间变换到HIS空间；

C2、根据归一化公式对经过HIS变换后的近红外图像的亮度分量进行归一化处理，所述归一化公式为：

pix(x,y)′=pix(x,y)-pixminpixmax-pixmin,]]>

其中，pix(x，y)为亮度分量的原始像素值，pix′(x，y)为归一化处理后的像素值，pix_max和pix_min分别为亮度分量的最大值和最小值；