[发明专利]一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法

权利要求书

1.一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述造影装置包括摄像头、摄像头接口电路、投影仪、总线接口电路、DSP数字信号处理器、存储器和电源模块组成；所述摄像头为近红外摄像头；所述摄像头通过摄像头接口电路与DSP数字信号处理器连接，所述投影仪与总线接口电路连接，所述DSP存储器外部设有存储器和缓存；工作时，摄像头采集人体皮肤表面的近红外图像，采集到的近红外图像传输给DSP数字信号处理器，DSP数字信号处理器将近红外图像滤波后，采用优化后的直方图统计方法及图像增强算法从画面中提取出血管图像，然后DSP数字信号处理器将处理后的结果通过总线接口电路，控制投影仪照射在人体表面皮肤上。

2.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述摄像头和投影仪的光轴重合，投影仪投影出的图像与摄像头获取图像的位置重合。

3.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述DSP数字信号处理器型号为DaVinci TMS320DM642，最小电路CLKIN引脚外部设有50MHz晶振电路，VF8引脚外设有30.24MHz晶振电路，外部还包括复位电路、3.3V供电、1.4V供电电路和JTAG在线仿真电路接口。

4.根据权利要求3所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述的DSP数字信号处理器与摄像头之间采用PXI协议进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述总线接口电路是以SN74LVC1G17为核心芯片的电路模块，投影仪的SWIN1、SWIN2、SWIN3和SWIN4分别和DSP数字信号处理器的GP0引脚的第9、第10、第11和第12引脚相连。

6.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述存储器是以MT48LC4M32B2P为核心芯片的电路模块，根据需要存储的数据量，设有多片MT48LC4M32B2P芯片，以满足数据存储和缓存需求。

7.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述电源模块电路是以TPS65251芯片为核心器件的电路模块将12V转换为3.3V、1.4V和1.8V，以TPS54622芯片为核心器件的电路模块将12V转换为5V，TPS65251芯片和TPS54622芯片外围电路采用芯片手册推荐的典型电路。

8.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述摄像头接口电路是以TVP5150芯片为核心器件的电路模块，外围电路采用芯片手册典型电路，采用PXI接口与DSP数字信号处理器进行数据传输。

9.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置的图像处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

STEP1：采集到近红外图像后对图像采用高斯滤波算法对图像中的噪声进行滤除；

STEP2：利用灰度直方图特征和统计判决方法实时确定灰度阈值，根据统计结果实时动态调整STEP3中选定的阈值大小；

STEP3：根据选定的灰度阈值，对滤波后的近红外图像使用插值拟合的方法进行拟合增强，然后采用优化后的经典图像增强算法增强后，输出给投影仪显示；

上述STEP1中高斯滤波算法对图像邻域内像素进行平滑时，邻域内不同位置的像素被赋予不同的权值，对图像进行平滑的同时能够更多的保留图像的总体灰度分布特征，选取3X3高斯模板，模板中的参数通过高斯函数计算，公式如下：

式中：x的平方和y的平方分别表示的是邻域内其他像素与邻域内中心像素的距离；σ代表的是标准差，标准差越小，二维高斯图像越窄小，平滑效果不明显；标准差越大，而为高斯图像越矮宽，滤波效果比较明显。

10.根据权利要求9所述的一种投影式静脉血管造影装置的图像处理方法，其特征在于：所述STEP2中分割阈值是由每个像素的局部邻域特性所决定，得到的门限是基于区域相关的，分割阈值过程为:

STEP1:图像分块，以块为单位，先计算直方图，然后修剪直方图，最后均衡；

STEP2:块间线性插值，遍历操作各个图像块；

STEP3:与原图做图层滤色混合操作。