一种基于超声的外周静脉智能穿刺数据处理方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于超声的外周静脉智能穿刺数据处理方法及系统，涉及医用智能图像识别的数据处理领域，包括获取包括目标穿刺部位的超声图像；将超声图像进行第一次边缘检测，得到目标静脉所处区域图像；将目标静脉所处区域图像进行第二次边缘检测，得到目标静脉外形图像；基于目标静脉外形图像获取目标静脉的位置信息及目标穿刺点信息；基于目标静脉的位置信息及目标穿刺点信息控制穿刺机械臂对目标穿刺部位进行穿刺，系统包括图像检测模块、第一检测模块、第二检测模块、穿刺定位模块和穿刺控制模块，本方案能够有效的提高对目标静脉血管的位置的识别精度，从而实现利用B超及智能机械臂进行对外周静脉进行智能穿刺。及智能机械臂进行对外周静脉进行智能穿刺。及智能机械臂进行对外周静脉进行智能穿刺。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声的外周静脉智能穿刺数据处理方法及系统


[0001]本专利技术属于静脉穿刺
，具体涉及一种基于超声的外周静脉穿刺数据处理方法及系统。

技术介绍

[0002]超声引导静脉穿刺的重要性相对于传统的解剖定位，超声引导下的静脉穿刺具有更大的可靠性和安全性，降低并发症的发生率，尤其对小儿、肥胖、水肿、低血压、脱水等患者，对于这些患者如果使用传统的解剖定位法，由于定位量化不准确，有时需要反复穿刺，可能出现误穿动脉、气胸、血肿、栓塞、感染等并发症。在超声引导下的静脉穿刺，可以准确地定位血管位置，及时发现血管位置变异以及血管的是否有血栓，避免了穿错血管、反复穿刺以及盲目穿刺，超声辅助下误穿CA和发生血肿的几率很低，在进行超声穿刺过程中进行图像处理，根据控制信号采集待穿刺图像位置的图像数据，将图像数据发送至图像处理器；图像处理器，用于接收图像数据，根据图像数据计算靶血管的位置信息，并发送给控制器，往往得到的位置信息较为模糊，不便于精准穿刺。

技术实现思路

[0003]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于超声的外周静脉智能穿刺数据处理方法，所述方法包括以下步骤：S101：获取包括目标穿刺部位的超声图像；上述步骤中，通常在获取包括目标穿刺部位的超声图像的时候，由于超声图像在数字化和传输过程中可能会受到成像设备与外部环境的影响，从而导致超声图像质量可能会不太好，从而根据实际需要，可以对超声图像进行影像处理，比如说颜色变换、噪音消除或画质调整中的一种或多种。这样处理后的超声图像质量将能够变得更好，后续将能够对超声图像进行更好的分析判断，提高数据处理的效率和准确度。
[0004]S102：将超声图像进行第一次边缘检测，得到目标静脉所处区域图像；上述步骤中，通过将超声图像进行第一次边缘检测，从而可以区分出目标静脉和目标静脉以外的图像区域，为后续对目标静脉进行分析提供更加准确的数据。并且，在识别出目标静脉所处区域后，后续对目标静脉进行分析的时候，将可以只对目标静脉所处区域进行计算，大大的减少了不必要的运算量。
[0005]S103：将目标静脉所处区域图像进行第二次边缘检测，得到目标静脉外形图像；上述步骤中，通过对目标静脉所处区域图像进行第二次边缘重复检测，将可以更加准确的获取到目标静脉的外形信息，从而能够方便后续更加准确的获取到目标静脉相对于目标穿刺部位的位置信息，然后将可以用于确定目标穿刺点信息，方便穿刺机械臂对目标穿刺部位进行精准的穿刺。
[0006]S104：基于目标静脉外形图像获取目标静脉的位置信息及目标穿刺点信息；上述步骤中，通过目标静脉外形图像将可以清晰的了解到目标静脉的外形信息，
也就是将可以知道目标静脉的具体空间构造，从而方便确定目标穿刺点需要选择在哪里。需要说明的是，其中的目标穿刺点信息包括目标穿刺点位置信息和最佳穿刺角度信息。
[0007]S105：基于目标静脉的位置信息及目标穿刺点信息控制穿刺机械臂对目标穿刺部位进行穿刺。
[0008]作为本专利技术的一种改进，步骤S101中包括对超声图像进行影像处理步骤如下：S201：获取超声图像在RGB坐标下的所有通道对应的值，并将超声图像分为多个区域分块；S202：获取所有区域分块在RGB坐标下对应通道的均值，并将所有区域分块的每一个像素对应的三通道的值减去对应区域分块的对应通道的均值，得到新的超声图像。
[0009]在获取包括目标穿刺部位的超声图像的时候，可能会有各种因素导致获得的超声图像的质量变差。上述步骤中，通过将超声图像在RGB空间下分为多个区域分块，然后将所有区域分块的每一个像素对应的三通道的值减去对应区域分块的对应通道的均值，将可以得到一个不受外部因素干扰的超声图像。也就是说，将可以避免外部因素对超声图像的影响， 从而能够提高超声图像的精度。其基本原理是，借助每一个像素点周围邻域像素点的信息对其进行相应的处理，然后得到像素点对应的新值，减少其受到的外部因素影响。
[0010]作为本专利技术的一种改进，步骤S101中还包括对超声图像进行影像处理步骤如下：S301：将超声图像进行图像灰度化处理，得到灰度化图像；灰度图像每个像素只需一个字节存放灰度值（又称强度值、亮度值），灰度范围为0
‑
255，灰度图像通常在单个电磁波频谱（如可见光）内测量每个像素的亮度得到的。用于显示的灰度图像通常用每个采样像素8位的非线性尺度来保存，这样可以有256级灰度。这种精度刚刚能够避免可见的条带失真，并且非常易于编程。也就是说，上述步骤中，通过将超声图像进行图像灰度化处理，不仅可以利于后续对其进行处理，而且能够避免超声图像中可见的条带失真。
[0011]S302：通过双边滤波器对灰度化图像进行滤波处理，得到滤波图像；上述步骤中，通过双边滤波器对灰度化图像进行滤波处理，将可以在保证灰度化图像中的空间结构信息不损失的情况下，有效的对灰度化图像进行滤波处理。避免因为滤波处理而使得灰度化图像中重要的空间结构信息丢失或损坏的现象发生。
[0012]S303：将滤波图像进行影像增强处理，得到最终的超声图像。
[0013]上述步骤中，通过对滤波图像进行影像增强处理，将可以进一步的提高超声图像的影像质量。
[0014]作为本专利技术的一种改进，步骤S104中通过目标静脉外形图像得到目标静脉外形信息及具体空间构造，从而确定目标穿刺点，其中目标穿刺点信息包括穿刺点位置信息和最佳穿刺角度信息。
[0015]作为本专利技术的一种改进，步骤S202中通过借助每一个像素点周围邻域像素点的信息对其进行相应处理，然后得到像素点对应的新值。
[0016]作为本专利技术的一种改进，灰度图像每个像素有一个字节存放灰度值，灰度范围为0
‑
255。
[0017]作为本专利技术的一种改进，一种基于所述方法的基于超声的外周静脉智能穿刺数据处理系统，所述系统包括：
图像获取模块，用于获取包括目标穿刺部位的超声图像；第一检测模块，用于将超声图像进行第一次边缘检测，得到目标静脉所处区域图像；第二检测模块，用于将目标静脉所处区域图像进行第二次边缘检测，得到目标静脉外形图像；穿刺定位模块，用于基于目标静脉外形图像获取目标静脉的位置信息及目标穿刺点信息；穿刺控制模块，用于基于目标静脉的位置信息及目标穿刺点信息控制穿刺机械臂对目标穿刺部位进行穿刺。
[0018]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：通过上述方法及系统，对超声图像进行处理，这样处理后的超声图像质量将能够变得更好，后续将能够对超声图像进行更好的分析判断，提高数据处理的效率和准确度；通过将超声图像进行图像灰度化处理，不仅可以利于后续对其进行处理，而且能够避免超声图像中可见的条带失真；能够有效的提高对目标静脉血管的位置的识别精度，从而实现利用B超及智能机械臂进行对外周静脉进行智能穿刺。
附图说明
[0019]图1为本实施例中智能穿刺数据处理方法流程示意图。
[0020]图2为本实施例中超声图像像素处理流程示意图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声的外周静脉智能穿刺数据处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：获取包括目标穿刺部位的超声图像；步骤二：将超声图像进行第一次边缘检测，得到目标静脉所处区域图像；步骤三：将目标静脉所处区域图像进行第二次边缘检测，得到目标静脉外形图像；步骤四：基于目标静脉外形图像获取目标静脉的位置信息及目标穿刺点信息；步骤五：基于目标静脉的位置信息及目标穿刺点信息控制穿刺机械臂对目标穿刺部位进行穿刺。2.根据权利要求1所述的一种基于超声的外周静脉智能穿刺数据处理方法，其特征在于，步骤一中包括对超声图像进行影像处理步骤如下：获取超声图像在RGB坐标下的所有通道对应的值，并将超声图像分为多个区域分块；获取所有区域分块在RGB坐标下对应通道的均值，并将所有区域分块的每一个像素对应的三通道的值减去对应区域分块的对应通道的均值，得到新的超声图像。3.根据权利要求1所述的一种基于超声的外周静脉智能穿刺数据处理方法，其特征在于，步骤一中还包括对超声图像进行影像处理步骤如下：将超声图像进行图像灰度化处理，得到灰度化图像；通过双边滤波器对灰度化图像进行滤波处理，得到滤波图像；将滤波图像进行影像增强处理，得到最终的超声图像。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓花，冯善武，田莹莹，陈晨，魏娇娇，袁亚苹，
申请(专利权)人：南京市妇幼保健院，
类型：发明
国别省市：