[发明专利]获取小切口深部手术中高质量图像的方法及装置有效

专利信息
申请号: 201410534860.3 申请日: 2014-10-12
公开(公告)号: CN104224106A 公开(公告)日: 2014-12-24
发明(设计)人: 傅强;沈爱宗;葛建军;曾国华;龙萍;马骙 申请(专利权)人: 合肥德铭电子有限公司
主分类号: A61B1/313 分类号: A61B1/313;A61B1/05
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 230601 安徽省*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 获取 切口 手术 中高 质量 图像 方法 装置
【权利要求书】:

1.获取小切口深部手术中高质量图像的方法,其特征在于包括以下步骤:

首先,采用固定式手术照明摄像设备进行近距离拍摄,所述手术照明摄像设备具有高清CMOS微型摄像头和高亮度冷光源,所述高清CMOS微型摄像头及高亮度冷光源均采用可定型蛇形管进行固定,便于深入患者切口内部进行照明和摄像,保证了腔内组织的图像足够清晰;采用固定式摄像设备,图像稳定,不会产生晃动,采用可定型蛇形管,可进行近距离照明和摄像,避免出现因摄像距离过远,造成图像清晰度差,亮度低的问题;

其次,对所述图像进行校正与优化:包括颜色校正、对比度增强、白平衡、测光模式、轮廓强调,所述颜色校正是基于YUV颜色空间的四邻域多项式回归法,步骤如下:①将摄像头采集到的RGB信号数值按照下式转换成YUV的数值,通过排除Y对U、V色差信号进行多项式回归法拟合,参照标准色卡,最后获得校正系数矩阵A:

YUV=0.30.590.11-0.15-0.290.440.51-0.52-0.095·RGB]]>

②根据多项式回归法,通过对标准色卡电子镜成像的U、V、UV的线性组合,来实现对色卡的标准的U0、V0、U0V0分量进行拟合,具体表达式如下:

U0=a11U+a12V+a13UVV0=a21U+a22V+a23UVU0V0=a31U+a32V+a33UV]]>

上式的矩阵形式为:

X=AW

其中X是取标准色卡的各色块的标准U、V、UV分量构成3×24维矩阵:

X=|U01U02...U024V01V02...V024UV01UV02...UV024;]]>

w是标准色卡电子镜实际成像测得的U、V、UV分量构成3x24维矩阵:

W=|UI1UI2...UI24VI1VI2...VI24UVI1UVI2...UVI24;]]>

由最小二乘法原理推导得:

A=X·WT·(W·WT)-1

矩阵A即所求的模型参数,其中,上标T表示矩阵转置,上标-1表示矩阵的逆,A是维数为3x3的转换系数矩阵:

A=a11a11a13a21a22a23a31a32a33;]]>

由所述矩阵A计算获得校正过的U、V、UV分量;

③对Y亮度信号采用四领域方法处理:设定i为行,j为列,四邻域坐标即(i,j)、(i,j+1)、(i+1,j)、(i+1、j+1),求出这四个像素的平均R、G、B的数值,按照上述RGB与YUV数值的转换公式进行转换,得出Y亮度分量的四个像素的平均值;

④通过所述校正过的U、V、UV分量,再通过反向转换公式求得相应的RGB值,再运用现有的编码算法把8位的R、G、B中的每路基色信号数据,通过最小转换编码为包含行场同步信息、时钟信息、数据DE、纠错信息在内的10位数据,经过DC平衡后,最终通过LED显示屏显示出来。

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