[发明专利]一种具有器官辅助识别和双目摄像头的支气管镜系统及使用、识别方法

说明书

本发明属于医疗辅助设备技术领域，具体涉及一种具有辅助识别和双目摄像头的支气管镜系统及使用、识别方法，包括显示模块，用于显示采集到的支气管图像，并实时标定支气管在图像中的位置；支气管镜，支气管镜内分别成型有通道一和通道二，通道一内设置有用于采集支气管图像的摄像头组件，通道二内设置有用于提供有效路径进行病灶穿刺和给药的钳道管，可以增加一个摄像头进入到钳道管内形成双目系统，准确测量尺寸距离，在工作范围内精度可以达到0.1毫米，本发明设计对于初学者而言，能很好的辅助学习使用，能在复杂的人体环境中，快速捕捉细节，而通过双目摄像头进行自动采集，便于后期进行病变分析。

技术领域

本发明涉及医疗辅助设备技术领域，特指一种具有器官辅助识别和双目摄像头的支气管镜系统及使用、识别方法。

背景技术

树形结构是描述人体肺部气管的的一种重要数学模型，而生成树形结构的核心部分是三维骨架的提取。骨架是描述图像的几何形态的一种非常重要的拓扑结构。骨架化是图像分析和形状描述的一种重要变化。骨架算法的研究已经进行了三十多年，最初采取人工指定的算法进行三维物体的骨架提取。人工指定的算法就是在一张纸的CT切片中指定各层切片的中心点，然后将这些中心点连接成线，近几十年来关于骨架化的算法研究突飞猛进。从医学图像中准确地提取目标物体是图像分析与三维重建的基础，是计算机辅助诊断的前提，对提高医学诊断率具有重要的研究意义与应用价值。

由于支气管分支繁杂，支气管的分类庞杂，医生每次使用支气管镜都无法准确界定左支气管与右支气管的分类，尤其对于带有病灶的支气管，医生即便在首次进入患者支气管后花费大量时间确定病灶，其鉴于体内检测的缺陷，无法准确定位以便于后续确认以及治疗。因此二次进入治疗或其他介入操作时，由于分支过于庞杂，需要再次花费大量时间定位病灶。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有器官辅助识别和双目摄像头的支气管镜系统及使用、识别方法，通过摄像头组件采集内部图像，解决病灶定位复杂、费时的问题。

本发明的目的是这样实现的：一种具有器官辅助识别和双目摄像头的支气管镜系统，包括

显示模块，用于显示采集到的支气管图像，并实时标定支气管在图像中的位置；

支气管镜，支气管镜内分别成型有通道一和通道二，通道一内设置有用于采集支气管图像的摄像头组件，通道二内设置有用于提供有效路径进行病灶穿刺和给药的钳道管；

处理器，与支气管镜通信连接，其基于已训练好的量化的神经网络模型对支气管图像进行矩形框标记，获取对应矩形框的位置信息与尺寸信息，对已经标定好的两路图像进行比对计算，获取像素比例尺和实际空间距离，输出带有标记数据的支气管图像至显示模块供操作者参考，带有标记的支气管图像是指将支气管图像中的左支气管与右支气管进行分类标记；

所述量化的神经网络模型通过如下方法获得：

1)摄像头采集大量的受试者的支气管图像，在支气管图像上用矩形框标记左支气管与右支气管，获取对应矩形框的位置信息与尺寸信息；

2)对图像样本进行预处理获得训练集；

3)利用训练集在深度学习环境下训练得到量化的神经网络模型。

优选地，所述支气管包括左支气管和右支气管，左支气管和右支气管是按照人体平躺状态下，从头的方向观察，支气管的直系为左支气管，旁支为右支气管。

优选地，所述摄像头组件包括两个摄像头、主控编解码芯片和通信控制芯片，摄像头可调节设置在通道一内。

优选地，所述支气管镜内还成型有用于容纳摄像头的通道三。

优选地，所述钳道管内设置有卡扣结构一，所述摄像头组件设有与卡扣结构一配合使用的卡扣结构二。

一种支气管镜使用方法，该方法包括如下步骤：