一种多光谱内窥镜图像处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种多光谱内窥镜图像处理系统，该系统包括光源模块、内窥镜和图像处理模块，其中：光源模块与照明光导进行连接，用于生成多种不同光谱的窄带照明光，并通过照明光导，将窄带照明光按照预设时序照射到被观察部位；内窥镜用于通过成像镜头接收经被观察部位表面返回的光信号，并通过彩色图像传感器将返回的每个光信号转换成对应的电信号，再将每个电信号发送到图像处理模块，其中，彩色图像传感器的表面设置有预设排列规则的马赛克彩色滤镜阵列；图像处理模块，用于通过动态范围增强算法，对彩色图像传感器转换得到的电信号进行处理，生成被观察部位对应的观察图像。本发明专利技术能够获取多种照明波段的高质量内镜图像。明能够获取多种照明波段的高质量内镜图像。明能够获取多种照明波段的高质量内镜图像。

【技术实现步骤摘要】
一种多光谱内窥镜图像处理系统


[0001]本专利技术涉及电子内窥镜成像检查
，尤其涉及一种多光谱内窥镜图像处理系统。

技术介绍

[0002]电子内窥镜可以直接观察人体内器官表面的组织形态，是现代医疗检查的常用仪器之一。一般来说，电子内窥镜具有供给对体腔内被观察部位进行照射的照明光的光源装置、对被观察部位产生的返回光进行摄像的内窥镜、以及根据内窥镜产生的电子信号生成被观察部位图像的图像处理装置。
[0003]多光谱成像是一种基于多组窄带光成像的影像技术，将图像在光谱维度上进行细致分割，不仅是传统的黑白、灰度或红绿蓝三通道彩色图像，而是在光谱维度上有几十甚至上百个通道。因此，通过多光谱成像设备获取到的是一个图像数据立方，其每一层包含一种特定窄带光的图像信息。多光谱图像数据比传统红绿蓝数据对颜色的分辨率大幅提升，能够看到器官病变部位更细微的颜色变化。
[0004]现有的内窥镜实现多光谱成像一般采用灰度图像传感器，通过不断改变光源装置照射光的光谱实现分时多光谱成像，但是这种光谱切换方式较复杂，且无法较容易地实现常规的红绿蓝彩色成像。因此，现在亟需一种多光谱内窥镜图像处理系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种多光谱内窥镜图像处理系统。
[0006]本专利技术提供一种多光谱内窥镜图像处理系统，包括：光源模块、内窥镜和图像处理模块，其中：
[0007]所述光源模块与设置在所述内窥镜中的照明光导进行连接，用于生成多种不同光谱的窄带照明光，并通过所述照明光导，将多种不同光谱的窄带照明光，按照预设时序照射到被观察部位；
[0008]所述内窥镜的头端设置有成像镜头和彩色图像传感器，用于通过所述成像镜头接收经所述被观察部位表面返回的光信号，并通过所述彩色图像传感器将返回的每个光信号转换成对应的电信号，再将每个电信号发送到所述图像处理模块，其中，所述彩色图像传感器的表面设置有预设排列规则的马赛克彩色滤镜阵列；
[0009]所述图像处理模块，用于通过动态范围增强算法，对所述彩色图像传感器转换得到的电信号进行处理，生成所述被观察部位对应的观察图像。
[0010]根据本专利技术提供的一种多光谱内窥镜图像处理系统，所述图像处理模块包括图像获取单元、子图像分离单元和动态范围增强单元，其中：
[0011]所述图像获取单元的输入端连接所述彩色图像传感器的输出端，用于获取所述电信号，并根据所述电信号的电平和时序，将所述电信号转化为对应的图像数据；
[0012]所述子图像分离单元的输入端连接所述图像获取单元的输出端，用于将所述图像
数据按照所述马赛克彩色滤镜阵列的排布规则进行图像像素抽取，得到多个对应的子图像，其中，每个子图像对应所述马赛克彩色滤镜阵列中的一种颜色；
[0013]所述动态范围增强单元的输入端连接所述子图像分离单元的输出端，用于根据每个子图像的曝光度、每个子图像对应窄带照明光的光谱，以及所述马赛克彩色滤镜阵列的透过光谱，将多个子图像进行合成，得到观察图像。
[0014]根据本专利技术提供的一种多光谱内窥镜图像处理系统，所述图像处理模块还包括偏移对齐单元，用于对不同子图像的像素位置进行对齐修正，得到对齐修正后的子图像。
[0015]根据本专利技术提供的一种多光谱内窥镜图像处理系统，所述图像处理模块还包括分辨率还原单元，用于对每个子图像进行分辨率还原处理，以使得抽取得到的每个子图像的分辨率和图像数据对应的原始分辨率相同。
[0016]根据本专利技术提供的一种多光谱内窥镜图像处理系统，所述图像处理模块还包括高动态范围插补单元，用于将所述图像数据直接进行高动态范围插补，以保持所述图像数据的分辨率不变，得到高动态范围插补后的图像数据。
[0017]根据本专利技术提供的一种多光谱内窥镜图像处理系统，所述窄带照明光的波长范围为350nm至1000nm，带宽为5nm至30nm。
[0018]本专利技术提供的多光谱内窥镜图像处理系统，采用可切换的窄带滤光片过滤宽带照明光，生成多种光谱的窄带照明光，从而将滤过得到窄带照明光照射被观察物体；并采用表面设置有马赛克彩色滤镜阵列的彩色图像传感器拍摄被观察物体，能够获取多种照明波段的高质量内镜图像，也能够通过快速切换多个窄带滤光片来获得一个组织区域的光谱图像立方体数据。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术提供的多光谱内窥镜图像处理系统的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术提供的以2x2像素为重复单元的马赛克彩色滤镜阵列分布示意图；
[0022]图3为本专利技术提供的两种不同的滤镜透过曲线示意图；
[0023]图4为本专利技术提供的4*4分辨率的彩色图像分离成4个2*2子图像的示意图；
[0024]图5为本专利技术提供的多光谱滤光片组件的结构示意图；
[0025]图6为本专利技术提供的动态范围增强单元的原理示意图；
[0026]图7为本专利技术提供的子图像对齐的示意图；
[0027]图8为本专利技术提供的子图像恢复原始分辨率的示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳
动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]图1为本专利技术提供的多光谱内窥镜图像处理系统的结构示意图，如图1所示，本专利技术提供了一种多光谱内窥镜图像处理系统，包括光源模块101、内窥镜102和图像处理模块103，其中：
[0030]所述光源模块101与设置在所述内窥镜102中的照明光导1021进行连接，用于生成多种不同光谱的窄带照明光，并通过所述照明光导1021，将多种不同光谱的窄带照明光，按照预设时序照射到被观察部位。
[0031]在本专利技术中，在光源模块101内设置有照明单元1011，其中，照明单元1011可为氙灯、白色LED灯或卤素灯等常用宽谱照明光源。照明单元1011发出的照明光，经由多光谱滤光片组件1012，不同的滤光片被切入或切出光路，从而得到不同光谱的窄带照明光，并通过会聚透镜单元1013射入到内窥镜102的照明光导1021中，经由照明光导1021至照明透镜组件1024后射出内窥镜102，从而以预设的分布范围照射在被观察器官部位的表面。
[0032]所述内窥镜102的头端设置有成像镜头1022和彩色图像传感器1023，用于通过所述成像镜头1022接收经所述被观察部位表面返回的光信号，并通过所述彩色图像传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光谱内窥镜图像处理系统，其特征在于，包括光源模块、内窥镜和图像处理模块，其中：所述光源模块与设置在所述内窥镜中的照明光导进行连接，用于生成多种不同光谱的窄带照明光，并通过所述照明光导，将多种不同光谱的窄带照明光，按照预设时序照射到被观察部位；所述内窥镜的头端设置有成像镜头和彩色图像传感器，用于通过所述成像镜头接收经所述被观察部位表面返回的光信号，并通过所述彩色图像传感器将返回的每个光信号转换成对应的电信号，再将每个电信号发送到所述图像处理模块，其中，所述彩色图像传感器的表面设置有预设排列规则的马赛克彩色滤镜阵列；所述图像处理模块，用于通过动态范围增强算法，对所述彩色图像传感器转换得到的电信号进行处理，生成所述被观察部位对应的观察图像。2.根据权利要求1所述的多光谱内窥镜图像处理系统，其特征在于，所述图像处理模块包括图像获取单元、子图像分离单元和动态范围增强单元，其中：所述图像获取单元的输入端连接所述彩色图像传感器的输出端，用于获取所述电信号，并根据所述电信号的电平和时序，将所述电信号转化为对应的图像数据；所述子图像分离单元的输入端连接所述图像获取单元的输出端，用于将所述图像数据按照所述马赛克彩色滤镜阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：王希光，张柳音，
申请(专利权)人：北京双翼麒电子有限公司，
类型：发明
国别省市：