[發明專利]一種X射線機圖像處理裝置

有效

• 申請號: 200610046423.2
• 申請日: 2006-04-26
• 公開（公告）號: CN101061954A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 鄒海蓉;石春燕
• 申請（專利權）人: 東軟飛利浦醫療設備系統有限責任公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;G06T1/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 許宗富

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，具體地說是一種靈活方便，滿足大數據量、高速處理要求的X射線機圖像處理裝置。

背景技術

在利用數字化X射線機對人體某部位進行照射時，X線射入人體后，由于人體不同組織的衰減率不同，會形成攜帶人體內部結構信息的X線影像，影像增強器把X線影像轉換成可見光影像，再通過CCD相機把影像信號(即光信號)轉化成電信號。CCD相機所獲取的影像數據，由于受影像鏈路上的量手噪聲、電子噪聲以及CCD自身的分辨率等諸多因素的影響，如果不做任何的圖像處理，難以得到清晰的高質量的圖像，不利于醫生的診斷，因此，圖像處理裝置是數字化X射線機的重要部件。

現有技術中，實現圖像處理的途徑有兩條：一是完全依賴計算機，導致計算機的CPU負擔太重，實時圖像的質量仍然不能保證，而且帶來系統穩定性差等諸多問題；二是用硬件實現圖像處理，速度快，不占用計算機資源，穩定性高。因此，通常將一些算法相對簡單、數據量大的圖像處理用硬件來實現，而算法相對復雜，數據量小的圖像處理由軟件來實現，同時后者更側重于沒有實時性要求的后處理，這樣可以使系統達到最佳的性能。

常規硬件實現圖像處理的方法有以下幾種：一是采用專用處理芯片，此方法功能單一，設計不夠靈活，成本高；二是采用DSP(數字信號處理)芯片，隨著圖像分辨率和幀率的日益提高，對其運算速度的要求也越來越高，DSP芯片已經難以滿足要求；三是采用CPLD(Complex?ProgrammableLogic?Device，一種較PLD更為復雜的邏輯元件)，由于其容量較小，需要將多個芯片連接起來，不僅成本增加，也帶來設計上的難度。

另外，在以往的同類設備中，通常會設計一個獨立的圖像處理單元，然后通過RS-232串口與主控計算機相連。這樣不僅安裝不便，在電纜連接上需要單獨供電和通訊，而且由于RS-232串口帶寬的限制，只能實現簡單的參數設置，不能完成數據量較大，速度要求較高的數據傳輸。

發明內容

針對現有技術中的常規方法和同類設備中面臨的問題，本發明的目的在于提供一種安裝靈活方便、滿足大數據量、高速處理要求的X射線機圖像處理裝置。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

具有圖像接收模塊、FPGA、圖像發送模塊、時鐘發生及緩沖模塊以及外部控制信號輸入模塊，其中FPGA內部的圖像數據源接口模塊通過圖像接收模塊接有圖像數據源，圖像數據源接口模塊的輸出端通過圖像處理模塊及外部設置的圖像發送模塊與主控計算機中的圖像采集卡相連；FPGA內部的控制模塊通過PCI橋與主控計算機的PCI總線相連，通過外部控制信號輸入模塊(17)與X射線機的其它設備相連；時鐘發生及緩沖模塊產生的本地時鐘信號分別接至FPGA和PCI橋。

所述FPGA內部還具有第1DCM模塊及第2DCM模塊，其中第1DCM模塊設于圖像接收模塊與圖像數據源接口模塊、圖像處理模塊及控制模塊之間，第2DCM模塊設于時鐘發生及緩沖模塊與圖像處理模塊及控制模塊之間；所述圖像處理模塊的內部電路為依次連接于圖像數據源接口模塊與圖像發送模塊之間的遞歸降噪模塊、邊緣增強模塊、伽瑪校正模塊以及正負翻轉模塊，還具有圖像翻轉模塊，可連接于上述電路中的任意位置；上述各模塊通過控制模塊經PCI橋與主控計算機的PCI總線相連，圖像處理模塊還接有存儲器組；所述遞歸降噪模塊內部具有多個fifo模塊及運算模塊，其中一個fifo模塊的輸入端與圖像數據源接口模塊相連，另一個fifo模塊的輸出端接至邊緣增強模塊，運算模塊設于多個fifo與存儲器組中的存儲器之間；所述邊緣增強模塊內設置有數據暫存模塊、第1計算模塊及圖像輸出模塊，其中數據暫存模塊的輸入端與遞歸降噪模塊相連接，輸出端通過第1計算模塊及圖像輸出模塊接至圖像翻轉模塊；所述圖像翻轉模塊內部具有圖像寫邏輯單元及圖像讀邏輯單元，其中圖像寫邏輯單元輸入端接有邊緣增強模塊，輸出端接至存儲器組中的存儲器，圖像讀邏輯單元設于存儲器及伽瑪校正模塊之間；所述伽瑪校正模塊內部為設于圖像翻轉模塊及正負翻轉模塊之間的伽瑪校正LUT表，該伽瑪校正LUT表的輸入端還接有LUT表寫入邏輯單元。

在圖像處理模塊內部還具有依次連接于圖像數據源接口模塊及遞歸降噪模塊之間的預降噪模塊和運動檢測模塊；所述運動檢測模塊內部通過設于預降噪模塊及存儲器組中的存儲器之間的圖像寫入邏輯單元、圖像讀出邏輯單元接有第2計算模塊，該第2計算模塊的輸出端與遞歸降噪模塊相連；

本發明還設有A/D模塊，其數字量輸出端與圖像接收模塊的輸入端相連，模擬量輸入端接有圖像數據源。

本發明具有以下有益效果及優點：