一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法，造影装置包括摄像头、摄像头接口电路、投影仪、总线接口电路、DSP数字信号处理器、存储器和电源模块组成；摄像头为近红外摄像头；所述摄像头通过摄像头接口电路与DSP数字信号处理器连接，所述投影仪与总线接口电路连接，所述DSP存储器外部设有存储器和缓存；工作时，摄像头采集人体皮肤表面的近红外图像，采集到的近红外图像传输给DSP数字信号处理器，DSP数字信号处理器将近红外图像滤波后，采用优化后的直方图统计方法及图像增强算法从画面中提取出血管图像，然后DSP数字信号处理器将处理后的结果通过总线接口电路，控制投影仪照射在人体表面皮肤上。解决了现有血管造影仪器使用位置受限、实用不方便的问题。

A Projection Venography Device and Its Image Processing Method

The invention discloses a projection venography device and its image processing method, which comprises a camera, a camera interface circuit, a projector, a bus interface circuit, a DSP digital signal processor, a memory and a power module; a camera is a near infrared camera; the camera is connected with a DSP digital signal processor through a camera interface circuit, and the camera is connected with a DSP digital signal processor. The projector is connected with bus interface circuit. The memory of the DSP is provided with memory and buffer. When working, the camera collects the near infrared image of human skin surface, and the collected near infrared image is transmitted to the DSP digital signal processor. The near infrared image is filtered by the DSP digital signal processor. The optimized histogram statistics method and image enhancement algorithm are used to extract the image from the screen. The image of the hemorrhage tube is taken, and then the processed result is illuminated on the skin of the human body through the bus interface circuit by the DSP digital signal processor. The utility model solves the problems of limited position and inconvenience of the existing angiographic instruments.

【技术实现步骤摘要】
一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法
本专利技术涉及一种医用静脉造影设备，具体涉及一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法。
技术介绍
目前，在医疗行业，在需要对患者进行输液时，需要医护人员对静脉进行穿刺，而穿刺的过程需要判断静脉的位置，属于有一定技术难度的医护作业，随后出现的静脉造影装置，一种是手电筒式，该方案可以解决手部的血管造影问题，对于其他部位效果较差，并且易受环境光线影响，第二种是显示屏式，该方案需要医护人员在静脉穿刺时时刻盯着显示屏，与医护人员的习惯不符，使用起来不方便，而后，出现了投影式，投影的方案可以解决上述技术问题，但目前尚没有可靠实现的技术方案。所以，需要设计一种技术方案，以实现投影式血管造影，获得更好的使用效果和更佳的实用性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法，用以解决现有血管造影仪器使用位置受限、实用不方便的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种投影式静脉血管造影装置，所述造影装置包括摄像头、摄像头接口电路、投影仪、总线接口电路、DSP数字信号处理器、存储器和电源模块组成；所述摄像头为近红外摄像头；所述摄像头通过摄像头接口电路与DSP数字信号处理器连接，所述投影仪与总线接口电路连接，所述DSP存储器外部设有存储器和缓存；工作时，摄像头采集人体皮肤表面的近红外图像，采集到的近红外图像传输给DSP数字信号处理器，DSP数字信号处理器将近红外图像滤波后，采用优化后的直方图统计方法及图像增强算法从画面中提取出血管图像，然后DSP数字信号处理器将处理后的结果通过总线接口电路，控制投影仪照射在人体表面皮肤上。优选的，上述摄像头和投影仪的光轴重合，投影仪投影出的图像与摄像头获取图像的位置重合。优选的，上述DSP数字信号处理器型号为DaVinciTMS320DM642，最小电路CLKIN引脚外部设有50MHz晶振电路，VF8引脚外设有30.24MHz晶振电路，外部还包括复位电路、3.3V供电、1.4V供电电路和JTAG在线仿真电路接口。优选的，上述的DSP数字信号处理器与摄像头之间采用PXI协议进行数据传输。优选的，上述总线接口电路是以SN74LVC1G17为核心芯片的电路模块，投影仪的SWIN1、SWIN2、SWIN3和SWIN4分别和DSP数字信号处理器的GP0引脚的第9、第10、第11和第12引脚相连。优选的，上述存储器是以MT48LC4M32B2P为核心芯片的电路模块，根据需要存储的数据量，设有多片MT48LC4M32B2P芯片，以满足数据存储和缓存需求。优选的，上述电源模块电路是以TPS65251芯片为核心器件的电路模块将12V转换为3.3V、1.4V和1.8V，以TPS54622芯片为核心器件的电路模块将12V转换为5V，TPS65251芯片和TPS54622芯片外围电路采用芯片手册推荐的典型电路。优选的，上述摄像头接口电路是以TVP5150芯片为核心器件的电路模块，外围电路采用芯片手册典型电路，采用PXI接口与DSP数字信号处理器进行数据传输。一种投影式静脉血管造影装置的图像处理方法，包括如下步骤：STEP1：采集到近红外图像后对图像采用高斯滤波算法对图像中的噪声进行滤除；STEP2：利用灰度直方图特征和统计判决方法实时确定灰度阈值，根据统计结果实时动态调整STEP3中选定的阈值大小；STEP3：根据选定的灰度阈值，对滤波后的近红外图像使用插值拟合的方法进行拟合增强，然后采用优化后的经典图像增强算法增强后，输出给投影仪显示；上述STEP1中高斯滤波算法对图像邻域内像素进行平滑时，邻域内不同位置的像素被赋予不同的权值，对图像进行平滑的同时能够更多的保留图像的总体灰度分布特征，选取3X3高斯模板，模板中的参数通过高斯函数计算，公式如下：式中：x的平方和y的平方分别表示的是邻域内其他像素与邻域内中心像素的距离；σ代表的是标准差，标准差越小，二维高斯图像越窄小，平滑效果不明显；标准差越大，而为高斯图像越矮宽，滤波效果比较明显。优选的，上述STEP2中分割阈值是由每个像素的局部邻域特性所决定，得到的门限是基于区域相关的，分割阈值过程为:STEP1:图像分块，以块为单位，先计算直方图，然后修剪直方图，最后均衡；STEP2:块间线性插值，遍历操作各个图像块；STEP3:与原图做图层滤色混合操作。本专利技术具有如下优点：采用了本专利技术的设计后，采用摄像头加投影仪的方案，使得医护人员可以对患者任意位置进行血管造影，造影图像实时显示在皮肤处，不改变医护人员操作习惯，更具实用性。附图说明图1为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的系统组成框图。图2为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的DSP数字信号处理器的1/3部分电路图。图3为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的DSP数字信号处理器的2/3部分电路图。图4为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的DSP数字信号处理器的3/3部分电路图。图5为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的DSP数字信号处理器的30.24MHz晶振电路图。图6为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的总线接口电路图。图7为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的存储器电路图。图8为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的电源模块TPS54622芯片电路图。图9为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的电源模块TPS65251芯片电路图。图10为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的摄像头接口电路图。图11为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的图像处理流程图。图12为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的STEP2的STEP1过程示意图。图13为本专利技术一种投影式静脉血管造影装置及其图像处理方法的STEP2的STEP2、STEP3过程示意图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。实施例1参见图1，一种投影式静脉血管造影装置，所述造影装置包括摄像头、摄像头接口电路、投影仪、总线接口电路、DSP数字信号处理器、存储器和电源模块组成；所述摄像头为近红外摄像头；所述摄像头通过摄像头接口电路与DSP数字信号处理器连接，所述投影仪与总线接口电路连接，所述DSP存储器外部设有存储器和缓存；工作时，摄像头采集人体皮肤表面的近红外图像，采集到的近红外图像传输给DSP数字信号处理器，DSP数字信号处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述造影装置包括摄像头、摄像头接口电路、投影仪、总线接口电路、DSP数字信号处理器、存储器和电源模块组成；所述摄像头为近红外摄像头；所述摄像头通过摄像头接口电路与DSP数字信号处理器连接，所述投影仪与总线接口电路连接，所述DSP存储器外部设有存储器和缓存；工作时，摄像头采集人体皮肤表面的近红外图像，采集到的近红外图像传输给DSP数字信号处理器，DSP数字信号处理器将近红外图像滤波后，采用优化后的直方图统计方法及图像增强算法从画面中提取出血管图像，然后DSP数字信号处理器将处理后的结果通过总线接口电路，控制投影仪照射在人体表面皮肤上。

【技术特征摘要】
1.一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述造影装置包括摄像头、摄像头接口电路、投影仪、总线接口电路、DSP数字信号处理器、存储器和电源模块组成；所述摄像头为近红外摄像头；所述摄像头通过摄像头接口电路与DSP数字信号处理器连接，所述投影仪与总线接口电路连接，所述DSP存储器外部设有存储器和缓存；工作时，摄像头采集人体皮肤表面的近红外图像，采集到的近红外图像传输给DSP数字信号处理器，DSP数字信号处理器将近红外图像滤波后，采用优化后的直方图统计方法及图像增强算法从画面中提取出血管图像，然后DSP数字信号处理器将处理后的结果通过总线接口电路，控制投影仪照射在人体表面皮肤上。2.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述摄像头和投影仪的光轴重合，投影仪投影出的图像与摄像头获取图像的位置重合。3.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述DSP数字信号处理器型号为DaVinciTMS320DM642，最小电路CLKIN引脚外部设有50MHz晶振电路，VF8引脚外设有30.24MHz晶振电路，外部还包括复位电路、3.3V供电、1.4V供电电路和JTAG在线仿真电路接口。4.根据权利要求3所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述的DSP数字信号处理器与摄像头之间采用PXI协议进行数据传输。5.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述总线接口电路是以SN74LVC1G17为核心芯片的电路模块，投影仪的SWIN1、SWIN2、SWIN3和SWIN4分别和DSP数字信号处理器的GP0引脚的第9、第10、第11和第12引脚相连。6.根据权利要求1所述的一种投影式静脉血管造影装置，其特征在于：所述存储器是以MT48LC4M32B2P为核心芯片的电路模块，根据需要存储的数据量，设有多片MT48LC4M32B2P芯片，以满足数据存储和缓存需求。7.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泊淼，
申请(专利权)人：上海得舟信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31