[發明專利]共聚焦顯微內窺鏡系統探頭斷絲監測方法

有效

• 申請號: 201710171070.7
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106872143B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 段西堯;馮宇;萬勇;馬驍蕭
• 申請（專利權）人: 精微視達醫療科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 張英

1.一種共聚焦顯微內窺鏡系統探頭斷絲監測方法，其特征在于，該方法主要包括如下步驟：

步驟一：獲取所述內窺鏡系統的圖像視場區域，其中該步驟的主要過程包括：

獲取所述內窺鏡系統在不同激光功率的兩幅輸出圖像，求兩幅輸出圖像差，對所述圖像差進行平滑處理、閾值分割后提取最大連通域；

對所述連通域進行圓擬合獲取所述擬合圓的圓心和半徑，建立所述內窺鏡系統的圖像視場區域、中間半視場區域和外圍半視場區域；

步驟二：獲取每根光纖所屬區域

獲取所述內窺鏡系統在K種不同激光功率下的圖像，并且對所述圖像都計算方差，找到方差最大值所對應的圖像；

對所述方差最大值所對應的圖像進行平滑處理及反轉操作后，利用分水嶺算法對其進行分割獲得分割后的圖像；

對所述分割后的圖像提取連通域，獲得多個連通域，提取每個所述連通域的質心并且建立質心點集，計算鄰近質心點對距離均值；

對所述質心點集進行Denaulay三角剖分，形成三角網格，所述三角網格中的質心點以及與該質心點直接相連的質心點所代表的區域定義為簇；

步驟三：檢測斷絲

獲取所述內窺鏡系統采集的每一幀圖像，從第2幀圖像開始，計算所述步驟二中每個連通域的當前幀與前一幀信號值的變化量，計算所述步驟二中每個連通域的信號值累計變化量；計算所述步驟二中獲得的簇中的每個簇所屬區域的當前幀與前一幀信號值的變化量，計算所述步驟二中獲得的簇中的每個簇所屬區域信號值累計變化量；設置所述每個簇所屬區域信號值累計變化量的閾值，當每個簇所屬區域信號值累計變化量都大于所述閾值時停止獲取所述內窺鏡系統采集的圖像，此時如果某個連通域信號值累計變化量小于所述閾值，則判定該連通域斷絲。

2.如權利要求1所述的共聚焦顯微內窺鏡系統探頭斷絲監測方法，其特征在于，所述步驟一中的不同激光功率分別為所述內窺鏡系統中最大激光功率及最小激光功率。

3.如權利要求2所述的共聚焦顯微內窺鏡系統探頭斷絲監測方法，其特征在于，所述步驟三中的閾值為隨機選取的區間(0,0.1]的常數乘以所述內窺鏡系統能表述的信號最大值。

4.如權利要求1-3中任意一項所述的共聚焦顯微內窺鏡系統探頭斷絲監測方法，其特征在于，在所述步驟三之后還包括步驟四：找出相鄰斷絲連通域，其中具體為：

獲取所述步驟三中判定為斷絲連通域的質心，生成集合；

計算任意兩個斷絲連通域質心的距離；

通過如下判定規則來判定任意兩個斷絲連通域是否相鄰：將所述任意兩個斷絲連通域質心的距離與區間(1,2)內的隨機常數乘以所述步驟二中所述鄰近質心點對距離均值的結果進行比較，若小于等于，則判定所述斷絲連通域是相鄰的，否則判定為不相鄰。

5.如權利要求4所述的共聚焦顯微內窺鏡系統探頭斷絲監測方法，其特征在于，在所述步驟四之后還包括步驟五，具體為：基于所述步驟四的結果完成如下指標的斷絲統計，其中所述指標為視場內斷絲總數、中間半視場內斷絲總數、外圍半視場內斷絲數、中間半視場內斷絲相鄰數、外圍半視場內斷絲相鄰數、中間半視場內斷絲區域最大斷絲數、外圍半視場內斷絲區域最大斷絲數。

6.如權利要求5所述的共聚焦顯微內窺鏡系統探頭斷絲監測方法，其特征在于，在所述步驟五之后還包括步驟六：與標準或設置的指標進行對比，依據如下指標來判定斷絲狀況的合格：標準視場內斷絲總數、標準中間半視場內斷絲數、標準外圍半視場內斷絲數、標準中間半視場內斷絲相鄰數、標準外圍半視場內斷絲相鄰數、標準中間半視場內斷絲區域最大斷絲數、標準外圍半視場內斷絲區域最大斷絲數。