[发明专利]多光谱三维静脉显像系统

说明书

本发明公开了一种多光谱三维静脉显像系统，显像系统包括：两路CCD相机，用于在两个不同的波段上通过软件触发同时采集静脉图像；图像增强和分割模块，用于将两幅图像进行图像增强和图像分割处理之后，得到分割后图像；静脉图像立体匹配模块，用于将分割后图像进行图像立体匹配，得到静脉的着色深度图；多光谱静脉影像融合模块，基于局部特征残差与统计匹配，对采集到的双波段静脉图像经小波变换分解得到的低频系数和高频系数运用不同准则进行处理来确定高频融合系数，再通过小波逆变换得到融合的静脉影像。本发明可以快速、准确地找到静脉，方便医用定位静脉，进行有效地扎针。

技术领域

本发明属于生物医学成像与辅助诊疗领域，具体涉及一种多光谱三维静脉显像系统。

背景技术

在生物医学成像与辅助诊疗领域，通过对多光谱医学图像信息的获取与分析对于可疑病灶部位的定位与定性具有重要意义，将有助于实现相关疾病的早期诊疗，降低误诊率。静脉显像技术可以快速、准确地找到静脉，再将静脉图像投影回手背的对应的静脉处，可方便医用定位静脉，进行有效地扎针。

传统的多光谱显像系统存在着集成度不高的缺点，少有小型化和微型化的成功范例；静脉显像系统也存在近红外图像中静脉分布不明显问题；传统的系统通过单相机单波段成像直接获取静脉图像，存在静脉图像轮廓不明显，信息不丰富，无法从中获取深度信息的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多光谱三维静脉显像系统。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种多光谱三维静脉显像系统，包括：

两路CCD相机，用于在两个不同的波段上通过软件触发同时采集静脉图像；

图像增强和分割模块，用于对两幅静脉图像进行图像增强和图像分割处理，得到分割后图像；

静脉图像立体匹配模块，用于将分割后图像进行图像立体匹配，得到静脉的着色深度图；

多光谱静脉影像融合模块，对采集到的双波段静脉图像经小波变换分解得到低频系数和高频系数，基于局部特征残差与统计匹配确定高频融合系数，再通过小波逆变换得到融合的静脉影像。

一种多光谱三维静脉显像方法，包括以下步骤：

在两个不同的波段上通过软件触发同时采集静脉图像；

对两幅静脉图像进行图像增强和图像分割处理，得到分割后图像；

采用基于低纹理区域的静脉图像立体匹配算法，将分割后图像进行图像立体匹配，得到静脉的着色深度图；

对采集到的双波段静脉图像经小波变换分解得到低频系数和高频系数，基于局部特征残差与统计匹配确定高频融合系数，再通过小波逆变换得到融合的静脉影像。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：(1)本发明采用基于低纹理区域的静脉图像立体匹配算法，得到静脉的着色深度图，可以快速、准确地找到静脉，方便医用定位静脉，进行有效地扎针；采用基于局部特征残差与统计匹配的多光谱静脉影像融合算法，得到融合的静脉影像，静脉图像轮廓明显，信息更加丰富；(2)本发明搭建了多光谱三维静脉显像系统，将传统的单相机显像替换成了双相机显像，并对获取的多波段的高质量的手背静脉图像进行后端计算；与传统的单相机显像相比，双相机显像得到着色深度图像拥有单相机显像没有的多光谱信息和三维信息，轮廓明显，信息丰富，并实现了成像视场和投影视场的重叠；在此基础上，针对不同成像区域，本发明中的快速切换滤光片装置可以更换不同波段的滤光片，选取最优波段的成像效果图作为后续嵌入式计算模块的输入。

附图说明

图1为多光谱三维静脉显像系统匹配算法流程图。

图2为双波段静脉融合结果图。

图3为投影的深度图。

图4为立体匹配算法流程图。