用于增强彩色图像中的血管可见性的方法以及可视化系统技术方案

一种增强由医疗设备的图像捕获设备捕获的彩色图像中的血管可见性的方法，包括针对该图像的至少一些像素的以下步骤：(a)处理从第一颜色通道获得的数据以及从第二颜色通道获得的数据以确定指示相对于所述像素的总强度的红色光谱中的强度的第一参数的值；(b)使用所述第一参数的所述值和用户参数的第一值来修改所述像素以生成增强图像的像素，该用户参数的第一值基于用户输入，并且其中，该修改的强度取决于所述第一参数的值和所述用户参数的第一值两者。的第一值两者。的第一值两者。

【技术实现步骤摘要】
用于增强彩色图像中的血管可见性的方法以及可视化系统


[0001]本披露涉及可视化系统，该可视化系统包括具有图像传感器以捕获患者的图像的视频内窥镜。更具体地，本披露涉及一种增强由图像传感器捕获的彩色图像中的血管可见性的方法、一种用于识别血管结构的方法以及一种用于实施该方法的可视化系统。

技术介绍

[0002]医疗视频内窥镜包括内窥镜、结肠镜、耳鼻喉镜、十二指肠镜、以及具有被配置为获得患者的视图的图像的图像传感器的任何其他医疗设备。本文中的术语“患者”包括人和动物。便携式医疗监视器可以通信地耦合到医疗视频内窥镜以从其接收图像数据，并且在监视器的显示模块上呈现与图像数据相对应的图像。
[0003]视频内窥镜是为各种程序而制造的，并且可能会基于设备的使用年限或其他原因而具有适合于其被设计用于执行的程序的不同技术特性。内窥镜是一种类型的视频内窥镜。图1是视频内窥镜的透视图，例如内窥镜1，其包括带有铰接杆4的手柄2和具有近端3a和远端3b的插入管3。具有图像传感器6的铰接管5布置在远端3b处。图像传感器捕获光学图像，并且经由电缆12将与图像相对应的图像数据传输至连接器13。连接器13可插入监视器的连接器端口中，以利用监视器的显示模块呈现与光学图像相对应的图形图像。铰接杆4的移动使图像传感器6的视场重新定向。
[0004]在共同拥有的美国专利申请号2019/0223694中描述的另一种内窥镜具有带有内部工作通道的插入管和位于手柄处的适于附接注射器的连接器。凹陷适于当注射器附接至连接器时容纳该注射器的圆柱形本体。内窥镜适于执行支气管肺泡灌洗，这是一种用于通过工作通道从患者的肺段中获得有机物质的样品的程序。
[0005]如共同拥有的美国专利号10,321,804和10,406,309中所描述的，视频内窥镜还可以包括具有图像传感器的支气管内管。支气管内管包括具有壁的管、第一可充气套环、具有敞开的远端的第二内腔、第二可充气套环、壁中的专用图像传感器内腔、图像传感器以及在支气管内管的远端处位于专用图像传感器内腔内的照明源。支气管内管可以包括嵌入在管壁中的专用清洁喷嘴装置。
[0006]如共同拥有的美国专利号10,478,054中所描述的，视频内窥镜还可以包括具有图像传感器的气管内导管。气管内导管包括具有限定通气内腔的壁的管、图像传感器以及在气管内导管的远端处位于专用图像传感器内腔内的照明源。
[0007]如共同拥有的美国专利号9,854,962中所描述的，视频内窥镜还可以包括视频喉镜，称为King VisionTMaBlade视频喉镜。该视频喉镜包括壳体、电池盒和窥视片，该壳体包括显示屏。窥视片包括敞开的通道，该敞开的通道被设置用于引导气管内导管的插入。图像传感器定位在窥视片的远端。图像传感器可以是窥视片的一部分，或者可以连接到壳体并被引入一次性窥视片的腔中。
[0008]视频内窥镜可以用于引导比如气管内导管和用于收集组织或液体的样品的工具等其他医疗设备的插入。内科医生也可以利用通过视频内窥镜获得的图像来分析组织和身
体结构。例如，内部空腔的血管结构的变化可能指示多种疾病，比如自身免疫性疾病和癌症。然而，由于血管可能与周围的组织类型融合在一起，因此医务人员可能难以正确且精确地分析血管结构。
[0009]可以通过向医疗设备提供附加光源来改善血管的可见性，该光源发射具有窄波长的光，这种光被选择为使血管相对于周围组织具有高的光吸收率。然而，这将增加医疗设备的成本，并且还会改变所产生的图像的颜色。颜色的变化可能使医务人员更难于导航医疗设备，此外，检查内部空腔的其他组织类型的变化(可能指示病理状况)也更加困难。
[0010]美国专利号6,956,602披露了一种装置，该装置包括：电平调整电路，其增加从颜色转换电路输出的G(或B)信号的增益；二值化电路，其从该G信号形成二值化图像；以及边缘检测电路，其基于该二值化信号通过边缘检测来提取血管位置信号。然后，该装置通过使用上述血管位置信号提取构成血管图像的RGB颜色信号，增加这些血管颜色信号的增益，并且然后将血管颜色信号与原始图像的颜色信号相加。然而，可能难以精确地确定图像中的血管位置。因此，可能没有增强源自血管的图像区域，反而可能增强了并非源自血管的图像区域。
[0011]因此，提供一种用于增强由视频内窥镜的图像传感器记录的彩色图像中的期望可分辨颜色的结构(比如血管)的可见性的改进方法/设备/系统仍然是一个问题。

技术实现思路

[0012]根据第一方面，本披露涉及一种增强由医疗设备的图像捕获设备捕获的彩色图像中的血管可见性的方法，所述彩色图像具有多个颜色通道并且具有多个像素，其中，所述方法包括针对所述多个像素中的至少一些像素执行以下步骤：(a)处理从第一颜色通道获得的数据以及从第二颜色通道获得的数据以确定指示相对于所述像素的总强度的红色光谱中的强度的第一参数的值；以及(b)使用所述第一参数的所述值和用户参数的第一值来修改所述像素，该用户参数的第一值基于用户输入，并且其中，该修改的强度取决于所述第一参数的值和所述用户参数的第一值两者。
[0013]因此，用户可以控制增强的强度以使增强适应于特定情况。此外，通过使用来自至少两个颜色通道的信息，可以使用彩色图像中的更多信息来估计血管的位置，从而可以进行更精确的估计。
[0014]在一些实施例中，该用户参数具有至少三个可能的值，例如，用户可以选择
‘
低
’
增强、
‘
中
’
增强和
‘
高
’
增强。该用户参数可以具有多于三个可能值，由此用户可以在滑动标尺上选择增强的强度，其中，在标尺的一端为
‘
低
’
增强，而在标尺的另一端为
‘
高
’
增强。
[0015]该用户输入可以是来自与医疗设备相关地提供的一个或多个按钮的输入，例如，如果医疗设备是内窥镜，则用户输入可以来自与内窥镜手柄相关地布置(例如在内窥镜柄上)的一个或多个按钮。作为示例，内窥镜手柄可以设置有用于增加增强的强度的第一按钮和用于减小增强的强度的第二按钮。可替代地，内窥镜手柄可以设置有用于选择增强的强度的单个按钮，例如，按钮的第一次激活可以选择
‘
低
’
增强，第二次激活可以选择
‘
中
’
增强，第三次激活可以选择
‘
高
’
增强，并且第四激活可以再次选择
‘
低
’
增强，依此类推。该一个或多个按钮中的按钮可以用于激活/停用增强，例如，如果仅提供单个按钮，则该单个按钮也可以激活/停用增强。
[0016]该用户输入可以可替代地/附加地是来自与用于显示由图像捕获设备获得的图像的监视器相关地提供的一个或多个按钮的输入。该一个或多个按钮可以布置在监视器的屏幕附近，例如在显示器框处。
[0017]附加地/可替代地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强由医疗设备的图像捕获设备捕获的彩色图像中的血管可见性的方法，所述彩色图像具有多个颜色通道并且具有多个像素，其中，所述方法包括针对所述多个像素中的至少一些像素的以下步骤：(a)处理从第一颜色通道获得的数据以及从第二颜色通道获得的数据以确定指示相对于所述像素的总强度的红色光谱中的强度的第一参数的值；以及(b)使用所述第一参数的所述值和用户参数的第一值来修改所述像素以生成增强图像的像素，该用户参数的第一值基于用户输入并且具有至少三个可能值，并且其中，该修改的强度取决于所述第一参数的值和所述用户参数的第一值两者。2.根据权利要求1所述的方法，其中，每当激活该增强并且生成该增强图像时，比如符号或图标的视觉标识符就被插入到该增强图像中以示出该图像已经被增强。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法进一步包括以下步骤：存储第一增强图像；存储原始未增强图像或能够基于所存储的增强图像来重新创建该原始未增强图像的图像数据；基于用户输入获得该用户参数的第二值；以及基于该原始未增强图像和该用户参数的第二值创建第二增强图像，该第二增强图像以与该第一增强图像不同的强度被增强。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(a)包括：处理从第一颜色通道获得的数据和从第二颜色通道获得的数据以及从第三颜色通道获得的数据，以确定所述第一参数的值。5.根据权利要求4所述的方法，其中，将从该第一颜色通道获得的所述数据与从该第二颜色通道获得的所述数据一起处理以创建第一子参数的值，将从所述第一颜色通道获得的所述数据与从所述第三颜色通道获得的所述数据一起进行处理以创建第二子参数的值，并且其中，将所述第一子参数的所述值与所述第二子参数的所述值一起处理以创建所述第一参数的所述值。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一子参数的所述值和所述第二子参数的所述值均指示相对于所述像素的总强度的红色光谱中的强度。7.根据权利要求1或5所述的方法，其中，步骤(a)包括从该第一颜色通道获得的所述数据减去从该第二颜色通道获得的所述数据。8.根据权利要求1或5所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：安布股份有限公司，
类型：发明
国别省市：