[發明專利]電子內窺鏡影像系統及電子內窺鏡圖像處理方法

有效

• 申請號: 201410105527.0
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103873830B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李振中;周長林;李卓;高飛;周敬召;李曉斐;李明安;王永飛;李明明;陳歡歡
• 申請（專利權）人: 鄭州賽福特電子設備有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;G06T5/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙)41117
• 代理人: 黃軍委

技術領域

本發明涉及一種數字醫療影像系統，具體的說，涉及了一種電子內窺鏡影像系統及圖像處理方法。

背景技術

數字醫療影像處理與電子內窺鏡診療技術是國家醫療體系發展和現代醫療設備建設的方向，也是提高醫院管理水平、運行效率和醫療質量的重要手段。

電子內窺鏡影像系統將計算機、微電子、數字圖像處理等技術有機融合，通過內窺鏡前端傳感器采集圖像信號，經過高清視頻圖像處理，使醫生能直接觀察到人體內臟器官的組織形態、體內病變情況，能夠為臨床診斷、病情跟蹤和確定治療方案提供重要依據。隨著國家重視建設公共衛生體系和各級衛生條件的改進提高，電子內窺鏡作為各級醫院改善診療條件的主要手段而廣泛應用，將為現代醫學發展帶來突破，各種疑難病癥也會得到準確的診斷和治療。

國外的電子內窺鏡技術相對比較成熟，但產品技術具有壟斷性和保密性。我國中高端電子內窺鏡主要依賴進口產品，由于設備價格昂貴，導致目前看病難和價格高等現象，嚴重影響了我國的醫療水平和人民的身體健康。國內電子內窺鏡的研制水平相對落后，推出產品不多且檔次較低，無法滿足較高的診斷要求。

因此，通過產學研結合方式研究電子內窺鏡影像系統及其應用，開發可以替代進口的現代電子內窺鏡影像產品，可以帶動相關產業和技術的發展，縮小與國際先進技術的差距，對提高我國醫療水平，改善人民生活質量有著積極的影響。

同時，電子內窺鏡影像系統要求具有高速的數字信號處理能力，高分辨率CCD圖像傳感器進行圖像采集，圖像處理電路對內窺鏡圖像信號進行處理、信息存儲和視頻圖像捕捉、放大、顯示等圖像處理功能。通過圖像處理與管理可以對疑點及病灶部位的圖像進行追蹤、定位、凍結、放大、儲存、再現，實施治療前后效果對比，提供有效的病例資料，并可以為復查提供很好的依據。目前對于圖像處理的技術較多，技術也較成熟，但對于初始圖像信息的降噪處理，仍然是關乎到后期圖形處理的關鍵過程。

小波變換是傳統傅里葉變換的繼承和發展，由于小波的多分辨率分析具有良好的空間域和頻率域局部化特性，對高頻采用逐漸精細的時域或空域步長，可以聚焦到分析對象的任意細節，因此特別適合于圖像信號這一類非平穩信源的處理，已成為一種信號/圖像處理的新手段。目前，小波分析已被成功地應用于信號處理、圖象處理、語音與圖像編碼、語音識別與合成、多尺度邊緣提取和重建、分形及數字電視等科學領域。

現實中采集來的圖像往往含有大量噪聲，這些噪聲主要分布在小波變換域的小尺度小波系數上，而這些細節系數也包含了大量的圖像細節信息，傳統的方法對噪聲考慮不足，只是簡單的增強細節信號，存在著噪聲放大的問題。因此，如何對圖像進行有效的處理，直接關系到獲得的影像質量。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種結構簡單、實用性強的電子內窺鏡影像系統，能以最低的成本為視頻圖像應用提供理想的核心動力；

本發明同時提供了一種電子內窺鏡圖像處理方法，主要是采用小波變換與閾值收縮法對CCD圖像傳感器采集的圖像信息進行預處理，進行圖像去噪與增強處理，從而提高了圖像信號的質量。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種電子內窺鏡影像系統，包括前端內窺鏡、照明光源、圖像處理板、視頻監視器，所述前端內窺鏡輸出信號連接圖像處理板，所述圖像處理板輸出連接視頻監視器，所述圖像處理板集成了視頻采集及編碼電路、DSP處理器、視頻解碼及驅動放大電路以及包括接口電路、電源電路在內的外圍電路；所述前端內窺鏡的CCD圖像傳感器輸出信號連接視頻采集及編碼電路，所述視頻采集及編碼電路輸出連接DSP處理器，所述DSP處理器輸出連接視頻解碼及驅動放大電路，所述視頻解碼及驅動放大電路通過視頻輸出接口連接視頻監視器。

所述DSP處理器采用TI公司的DM365雙核DSP處理器，視頻采集及編碼電路采用視頻解碼器TVP5150，所述CCD圖像傳感器輸出信號接入視頻解碼器TVP5150的輸入端，所述視頻解碼器TVP5150輸出視頻編碼信號連接DSP處理器。

所述視頻解碼及驅動放大電路包括數字/模擬轉換電路，所述DSP處理器DAC四個輸出端子分別連接一路數字/模擬轉換電路，通過所述數字/模擬轉換電路連接視頻監視器。