视网膜刺激器的图像处理方法、装置及视网膜刺激器制造方法及图纸

本公开涉及一种视网膜刺激器的图像处理方法，包括获取具有预定像素数的初始图像；对初始图像进行灰度化处理得到灰度图像；对灰度图像进行压缩处理，获得具有目标像素数的目标图像，压缩处理包括：基于预定像素数和目标像素数确定总压缩率；确定压缩步数和各步压缩率，在各步压缩处理中，根据像素数和各步压缩率确定规定尺寸的压缩窗口，对压缩窗口内的各个像素进行灰度变换；利用压缩窗口滑动计算该压缩窗口内的灰度图像的各个像素的平均灰度值，生成具有该平均灰度值的像素点，将所生成的各个像素点按顺序组合形成具有规定像素数的图像；根据压缩步数，重复上述各步压缩处理。本公开能够适应低分辨率的视网膜刺激器。

Image Processing Method, Device and Retinal Stimulator of Retinal Stimulator

The present disclosure relates to an image processing method of a retinal stimulator, which includes acquiring an initial image with a predetermined number of pixels, graying the initial image to obtain a gray image, compressing the gray image to obtain a target image with a target number of pixels, and compression processing includes: determining the total compression rate based on the predetermined number of pixels and the number of target pixels; and determining the compression step. Number and compression rate in each step, according to the number of pixels and compression rate in each step, the compression window of the specified size is determined, and the gray-scale transformation of each pixel in the compression window is carried out; the average gray-scale value of each pixel in the gray-scale image in the compression window is calculated by sliding the compression window, and the pixel points with the average gray-scale value are generated. An image with a specified number of pixels is formed by sequential combination, and the compression processing of each step is repeated according to the compression step. The present disclosure can be adapted to a low resolution retinal stimulator.

【技术实现步骤摘要】
视网膜刺激器的图像处理方法、装置及视网膜刺激器
本公开具体涉及一种视网膜刺激器的图像处理方法、装置及视网膜刺激器。
技术介绍
视网膜疾病例如RP(视网膜色素变性)、AMD(与老年有关的黄斑变性)等是重要的致盲性疾病，患者因感光通路受阻而导致视觉下降或致盲。随着技术的研究和发展，出现了使用视网膜刺激器等来修复上述视网膜疾病的技术手段。现有的视网膜刺激器一般包括布置在患者体外的摄像装置、视频处理装置和放置在患者的眼球内植入体。体外的摄像装置捕捉图像，并将所得到的图像转换成视觉信号，视频处理装置将视觉信号进行处理后发送给植入体，植入体把接收到的处理过后的视觉信号转化成电刺激信号，这些电刺激信号刺激视网膜上的神经节细胞或双极细胞产生兴奋响应从而产生光感。然而，视网膜刺激器的摄像装置所采集的初始图像通常是百万级别像素，而目前视网膜刺激器的分辨率即植入体的刺激电极数量比较有限(例如为60个电极)，远远低于初始图像的像素数量。在这种情况下，对摄像装置采集的初始图像的普通的图像处理方法并不能适用于如此低分辨率的视网膜刺激器。
技术实现思路
本公开是有鉴于上述的状况而作出的，其目的在于提供一种能够适应低分辨率的视网膜刺激器的图像处理方法、装置及视网膜刺激器。为此，本公开的第一方面提供了一种视网膜刺激器的图像处理方法，是具有规定数量的刺激电极的视网膜刺激器的图像处理方法，其特征在于：包括：获取具有预定像素数的初始图像；对所述初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像；并且基于所述预定像素数和具有所述规定数量的目标像素数，对所述灰度图像进行压缩处理，获得具有所述目标像素数的目标图像，所述压缩处理包括：基于所述预定像素数和所述目标像素数确定总压缩率；按照所述总压缩率和所述目标像素数，确定压缩步数和各步压缩率，所述总压缩率等于各步压缩率的乘积；在各步压缩处理中，根据像素数和各步压缩率确定规定尺寸的压缩窗口，并对所述压缩窗口内的各个像素进行灰度变换；利用所述压缩窗口滑动计算该压缩窗口内的灰度图像的各个像素的平均灰度值，生成具有该平均灰度值的像素点，并将所生成的各个像素点按顺序组合形成具有规定像素数的图像；并且根据所述压缩步数，重复上述各步压缩处理。在本公开中，对具有预定像素数的初始图像进行灰度化和压缩处理，在压缩处理中，基于预定像素数和目标像素数确定压缩步数和各步压缩率，以通过多步压缩获得目标图像。在各步压缩中，对压缩窗口内的各个像素进行灰度变换，并利用压缩窗口滑动计算该压缩窗口内的灰度图像的各个像素的平均灰度值，生成具有该平均灰度值的像素点，并将所生成的各个像素点按顺序组合形成具有规定像素数的图像。由此，能够提高初始图像与目标图像的压缩比，最大程度地改善目标图像的质量，以适用于低分辨率的视网膜刺激器。在本公开的第一方面所涉及的图像处理方法中，所述灰度变换可以包括针对所述压缩窗口内的各个像素划分灰度级别，对具有不同灰度级别的像素赋予不同的权重。由此，能够有效地突出图像中的有效信息例如障碍物等。在本公开的第一方面所涉及的图像处理方法中，可选地，获取所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，以得到各个像素的像素平均灰度值；基于所述像素平均灰度值与所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，划分所述压缩窗口内的各个像素的灰度级别。由此，能够基于像素平均灰度值来确定压缩窗口内像素的灰度级别。在本公开的第一方面所涉及的图像处理方法中，可选地，比较所述像素平均灰度值与所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，令大于或等于所述像素平均灰度值的像素为第一灰度级别，小于所述第二平均灰度值的像素为第二灰度级别。由此，能够基于像素平均灰度值将每个像素划分至相应的灰度级别。在本公开的第一方面所涉及的图像处理方法中，可选地，针对所述压缩窗口内的所述灰度图像，沿着预设方向对所述灰度图像进行梯度值计算；基于所述预设方向的梯度值与预设梯度，划分所述压缩窗口内的各个像素的灰度级别。由此，能够确定压缩窗口内沿着预设方向的各个像素的灰度级别。在本公开的第一方面所涉及的图像处理方法中，可选地，比较所述灰度图像在所述预设方向的梯度值与预设梯度值，令所述灰度图像在所述预设方向的梯度值大于或等于所述预设梯度值的像素为第三灰度级别，令所述灰度图像在所述预设方向的梯度值小于预设梯度值的像素为第四灰度级别。由此，能够将压缩窗口内沿着预设方向的各个像素划分至相应的灰度级别。本公开的第二方面提供了一种视网膜刺激器的图像处理装置，是具有规定数量的刺激电极的视网膜刺激器的图像处理装置，其特征在于，包括：获取模块，其用于获取具有预定像素数的初始图像；灰度处理模块，其用于对所述初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像；以及像素处理模块，其基于所述预定像素数和具有所述规定数量的目标像素数，对所述灰度图像进行压缩处理，获得具有所述目标像素数的目标图像，其中，所述压缩处理包括基于所述预定像素数和所述目标像素数确定总压缩率；按照所述总压缩率和所述目标像素数，确定压缩步数和各步压缩率，所述总压缩率等于各步压缩率的乘积；在各步压缩处理中，根据像素数和各步压缩率确定规定尺寸的压缩窗口，并对所述压缩窗口内的各个像素进行灰度变换；利用所述压缩窗口滑动计算该压缩窗口内的灰度图像的各个像素的平均灰度值，生成具有该平均灰度值的像素点，并将所生成的各个像素点按顺序组合形成具有规定像素数的图像；并且根据所述压缩步数，重复上述各步压缩处理。在本公开中，灰度处理模块对通过获取模块获取的具有预定像素数的初始图像进行灰度化处理获得灰度图像，像素处理模块对灰度图像进行压缩处理，在压缩处理中，基于预定像素数和目标像素数确定压缩步数和各步压缩率，以通过多步压缩获得目标图像。在各步压缩中，对压缩窗口内的各个像素进行灰度变换，并利用压缩窗口滑动计算该压缩窗口内的灰度图像的各个像素的平均灰度值，生成具有该平均灰度值的像素点，并将所生成的各个像素点按顺序组合形成具有规定像素数的图像。由此，能够提高初始图像与目标图像的压缩比，最大程度地改善目标图像的质量，以适用于低分辨率的视网膜刺激器。在本公开的第二方面所涉及的图像处理装置中，可选地，所述像素处理模块包括用于针对所述压缩窗口内的各个像素划分灰度级别，对具有不同灰度级别的像素赋予不同的权重的灰度变换单元。由此，能够有效地突出图像中的有效信息例如障碍物等。在本公开的第二方面所涉及的图像处理装置中，可选地，获取所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，以得到各个像素的像素平均灰度值；基于所述像素平均灰度值与所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，划分所述压缩窗口内的各个像素的灰度级别。由此，能够基于像素平均灰度值确定压缩窗口内像素的灰度级别。在本公开的第二方面所涉及的图像处理装置中，可选地，比较所述像素平均灰度值与所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，令大于或等于所述像素平均灰度值的像素为第一灰度级别，小于所述第二平均灰度值的像素为第二灰度级别。由此，能够基于像素平均灰度值将每个像素划分至相应的灰度级别。在本公开的第二方面所涉及的图像处理装置中，可选地，所述灰度变换单元，其用于针对所述压缩窗口内的所述灰度图像，沿着预设方向对所述灰度图像进行梯度值计算；基于所述预设方向的梯度值与预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视网膜刺激器的图像处理方法，是具有规定数量的刺激电极的视网膜刺激器的图像处理方法，其特征在于：包括：获取具有预定像素数的初始图像；对所述初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像；并且基于所述预定像素数和具有所述规定数量的目标像素数，对所述灰度图像进行压缩处理，获得具有所述目标像素数的目标图像，所述压缩处理包括：基于所述预定像素数和所述目标像素数确定总压缩率；按照所述总压缩率和所述目标像素数，确定压缩步数和各步压缩率，所述总压缩率等于各步压缩率的乘积；在各步压缩处理中，根据像素数和各步压缩率确定规定尺寸的压缩窗口，并对所述压缩窗口内的各个像素进行灰度变换；利用所述压缩窗口滑动计算该压缩窗口内的灰度图像的各个像素的平均灰度值，生成具有该平均灰度值的像素点，并将所生成的各个像素点按顺序组合形成具有规定像素数的图像；并且根据所述压缩步数，重复上述各步压缩处理。

【技术特征摘要】
1.一种视网膜刺激器的图像处理方法，是具有规定数量的刺激电极的视网膜刺激器的图像处理方法，其特征在于：包括：获取具有预定像素数的初始图像；对所述初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像；并且基于所述预定像素数和具有所述规定数量的目标像素数，对所述灰度图像进行压缩处理，获得具有所述目标像素数的目标图像，所述压缩处理包括：基于所述预定像素数和所述目标像素数确定总压缩率；按照所述总压缩率和所述目标像素数，确定压缩步数和各步压缩率，所述总压缩率等于各步压缩率的乘积；在各步压缩处理中，根据像素数和各步压缩率确定规定尺寸的压缩窗口，并对所述压缩窗口内的各个像素进行灰度变换；利用所述压缩窗口滑动计算该压缩窗口内的灰度图像的各个像素的平均灰度值，生成具有该平均灰度值的像素点，并将所生成的各个像素点按顺序组合形成具有规定像素数的图像；并且根据所述压缩步数，重复上述各步压缩处理。2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述灰度变换包括针对所述压缩窗口内的各个像素划分灰度级别，对具有不同灰度级别的像素赋予不同的权重。3.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，获取所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，以得到各个像素的像素平均灰度值；基于所述像素平均灰度值与所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，划分所述压缩窗口内的各个像素的灰度级别。4.根据权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，比较所述像素平均灰度值与所述压缩窗口内的灰度图像的各个像素的灰度值，令大于或等于所述像素平均灰度值的像素为第一灰度级别，小于所述第二平均灰度值的像素为第二灰度级别。5.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，针对所述压缩窗口内的所述灰度图像，沿着预设方向对所述灰度图像进行梯度值计算；基于所述预设方向的梯度值与预设梯度，划分所述压缩窗口内的各个像素的灰度级别。6.根据权利要求5所述的图像处理方法，其特征在于，比较所述灰度图像在所述预设方向的梯度值与预设梯度值，令所述灰度图像在所述预设方向的梯度值大于或等于所述预设梯度值的像素为第三灰度级别，令所述灰度图像在所述预设方向的梯度值小于预设梯度值的像素为第四灰度级别。7.一种视网膜刺激器的图像处理装置，是具有规定数量的刺激电极的视网膜刺激器的图像处理装置，其特征在于，包括：获取模块，其用于获取具有预定像素数的初始图像；灰度处理模块，其用于对所述初始图像进行灰度化处理，得到灰度图像；以及像素处理模块，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈大伟，王追，陈志，钟灿武，
申请(专利权)人：深圳硅基仿生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44