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基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器

更新时间:2024-07-01
基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器 专利申请类型:发明专利;
源自:上海高价值专利检索信息库;

专利名称:基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202110936787.2

专利申请(专利权)人:上海欧太医疗器械有限公司
权利人地址:上海市徐汇区钦州北路1089号虹钦园52幢1层

专利发明(设计)人:王旭开,赵彤,徐睿,岑磊,汤竹君,王国庆,龙景洋,侯建民,邵幸丽

专利摘要:本发明涉及一种基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,其中,所述的处理器包括高清图像采集处理模块、传感信号采集处理模块、高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块、用户图像区域选择操作处理模块、高清图像存储处理模块以及供电模块。采用了本技术方案的该基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,利用软硬件相结合的各个功能模块,在实现高清电子内窥镜的高质量图像显示的前提下,通过引入包含温度、密度、压力、生物电流等多维度的检测方式,能够针对用户感兴趣区域进行着色、高分辨率显示处理,在增加用户观感的同时,也能极大程度上提升电子内窥镜的高清、高分辨率以及微型的技术效果,具有较好的应用前景。

主权利要求:
1.一种基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,其特征在于,所述的处理器包括:高清图像采集处理模块,用于对电子内窥镜的高清摄像装置所获取到的高清图像信号进行采集处理;
传感信号采集处理模块,用于对电子内窥镜的内置传感器所获取到的传感信号进行采集处理;
高清图像及传感信号处理控制模块,与所述的高清图像采集处理模块以及传感信号采集处理模块均相连接,用于对采集到高清图像信号以及传感信号做进一步的处理;
高清图像显示与控制处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块相连接,用于将处理后的高清图像根据所述的传感信号的属性选择进行高清图像着色显示控制处理;
用户图像区域选择操作处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块均相连接,用于根据用户的输入操作将相应的图像区域选择信息发送至所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块进行后续处理,用于驱动该高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面中不同图像区域的分辨率;
高清图像存储处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块均相连接并进行交互数据传输,用于进行多维度的高清图像数据存取处理及高清图像着色预处理及存储;以及供电模块,与所述的高清图像采集处理模块、传感信号采集处理模块、高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块、用户图像区域选择操作处理模块、高清图像存储处理模块均相连接,用于为该图像处理器提供电源供给,并将电源供电电压的状态实时反馈至所述的高清图像显示与控制处理模块,用于驱动该高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面的整体分辨率;
所述的内置传感器至少包括温度传感器、密度传感器、压力传感器以及生物电流传感器;
所述的传感信号采集处理模块具体包括:
温度信号检测单元,用于用户根据人体温度属性,利用所述的温度传感器获取温度传感信号进行后续高清图像的显示处理;
密度信号检测单元,用于用户根据人体密度属性,利用所述的密度传感器获取密度传感信号进行后续高清图像的显示处理;
压力信号检测单元,用于根据人体病灶组织处的硬度属性,利用所述的压力传感器获取病灶组织处的压力传感信号进行后续高清图像的显示处理;以及生物电流检测单元,用于用户根据人体生物电流属性,利用所述的生物电流传感器获取生物电流传感信号进行后续高清图像的显示处理;
所述的用户图像区域选择操作处理模块具体包括:
触控图像区域选择处理单元,用于根据用户在触控区域执行输入操作输入的图像区域选择信息确定用户感兴趣区域,并通过所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块进行所述的用户感兴趣区域的高清图像信息显示,根据所述的高清图像信息从而驱动所述的高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面中不同图像区域的分辨率;
所述的高清图像显示与控制处理模块具体包括:
温度检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体温度属性生成相应的温度检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像显示;
密度检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体密度属性生成相应的密度检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像显示;
压力检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体病灶组织的硬度属性生成相应的压力检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像显示;
生物电流检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体生物电流属性生成相应的生物电流检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像显示;
感兴趣区域图像显示处理单元,用于根据用户的实际需求选择,对所述的用户感兴趣区域进行高清高分辨率的像素处理及图像显示;以及非感兴趣区域图像显示处理单元,用于根据用户的实际需求选择,对所述的用户感兴趣区域之外的非感兴趣区域进行标清分辨率像素处理或者低分辨率像素处理及图像显示,便于与所述的用户感兴趣区域进行区分;
所述的高清图像存储处理模块具体包括:
第一级图像存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块相连接,用于接收所述的传感信号以及高清图像信号,并存储所述的高清图像采集处理模块采集到的完整高清图像信息,所述的完整高清图像信息包括所述的高清图像信号中的各个像素点所对应的x轴、y轴、z轴、温度、密度、压力、生物电流强度的七个维度的数据信息;
第二级图像存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块相交互连接,用于接收所述的传感信号以及高清图像信号,并存储所述的高清图像采集处理模块采集到的部分高清图像信息,所述的部分高清图像信息包括所述的高清图像信号在所述的用户感兴趣区域中的各个像素点所对应的x轴、y轴、z轴、温度、密度、压力、生物电流强度的七个维度的数据信息;
第三级图像预处理及存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块及所述的第二级图像存储单元相交互连接,用于对所述的第二级图像存储单元中存储的部分高清图像信息进行预处理得到用户感兴趣区域的高清着色图像,并进行存储;或者与所述的高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块及所述的第一级图像存储单元相交互连接,用于对所述的第一级图像存储单元中存储的完整高清图像信息进行预处理得到完整高清着色图像,并进行存储;
所述的第三级图像预处理及存储单元具体包括:
温度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体温度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;
密度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体密度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;
压力着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体病灶组织处的硬度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;以及生物电流强度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的生物电流属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;
所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第一级图像存储单元存储的高清图像,采用标清分辨率进行未着色图像显示;
所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第二级图像存储单元存储的高清图像,采用高清分辨率进行未着色图像显示;且所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第三级图像存储单元存储的高清图像,采用高清分辨率或者超清分辨率进行着色图像显示,且所述的高清图像显示与控制处理模块具体还包括:温度着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的温度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;
密度着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的密度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;
压力着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的压力着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;以及生物电流强度图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的生物电流强度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示。
2.根据权利要求1所述的基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,其特征在于,所述的供电模块具体包括:电源供电单元,用于为所述的图像处理器进行电源供给;以及
供电电压检测单元,与所述的电源供电单元相连接,用于根据检测到的所述的电源的电压变化情况,进行电源信号供电大小的调整。
3.根据权利要求1所述的基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,其特征在于,所述的高清图像采集处理模块具体包括:高清摄像头处理单元,用于采集所述的高清摄像装置采集到的目标位置的高清图像;
以及
高清图像采集板处理单元,设置有图像采集匹配电路以及快速DSP和FPGA芯片,用于对采集到的所述的高清图像进行图像颜色以及增强效果的复杂处理,并生成相应的高清图像信号。
4.根据权利要求1所述的基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,其特征在于,所述的高清图像及传感信号处理控制模块具体包括:高清图像处理板单元,与所述的高清图像采集处理模块相连接,用于将采集到的所述的高清图像信号以及以下各个信号中的任意一个进行信号处理并发送至主控制板单元:所述的温度传感信号;
所述的密度传感信号;
所述的压力传感信号;和
所述的生物电流传感信号;
所述的主控制板单元,用于对接收到的高清图像信号以及传感信号进行快速处理和分发。 说明书 : 基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器技术领域[0001] 本发明涉及医用器械领域,尤其涉及内窥镜探测技术领域,具体是指一种基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器。背景技术[0002] 医用电子内窥镜是进行人体腔道疾病诊断和治疗的常用医疗器械,也是微创治疗的常规医疗设备。但传统的标清电子内窥镜由于分辨率所限,医生不能进行高清图像的观察。目前所谓高清的医用电子内窥镜尽管可以看到高清图像,但一般是基于CCD图像传感器的,是通过图像处理中的插值算法实现的,尽管图像质量有一定提高,但并不是真正的高清图像。并且存在连续使用还有温度过高的问题。[0003] 随着科技的进步,出现了更加微型、低功耗的CMOS高清图像传感器,这为真正的宽屏高清医用电子内窥镜提供了技术保证。同时,在此基础之上,如何能够更大程度上提升电子内窥镜的分辨率以及电子染色效果,同样也是本领域较为欠缺的技术。发明内容[0004] 本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种高清、高分辨率且微型的基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器。[0005] 为了实现上述目的,本发明的基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器如下:[0006] 该基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,其主要特点是,所述的处理器包括:[0007] 高清图像采集处理模块,用于对电子内窥镜的高清摄像装置所获取到的高清图像信号进行采集处理;[0008] 传感信号采集处理模块,用于对电子内窥镜的内置传感器所获取到的传感信号进行采集处理;[0009] 高清图像及传感信号处理控制模块,与所述的高清图像采集处理模块以及传感信号采集处理模块均相连接,用于对采集到高清图像信号以及传感信号做进一步的处理;[0010] 高清图像显示与控制处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块相连接,用于将处理后的高清图像根据所述的传感信号的属性选择进行高清图像着色显示控制处理;[0011] 用户图像区域选择操作处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块均相连接,用于根据用户的输入操作将相应的图像区域选择信息发送至所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块进行后续处理,用于驱动该高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面中不同图像区域的分辨率;[0012] 高清图像存储处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块均相连接并进行交互数据传输,用于进行多维度的高清图像数据存取处理及高清图像着色预处理及存储;以及[0013] 供电模块,与所述的高清图像采集处理模块、传感信号采集处理模块、高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块、用户图像区域选择操作处理模块、高清图像存储处理模块均相连接,用于为该图像处理器提供电源供给,并将电源供电电压的状态实时反馈至所述的高清图像显示与控制处理模块,用于驱动该高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面的整体分辨率。[0014] 较佳地,所述的供电模块具体包括:[0015] 电源供电单元,用于为所述的图像处理器进行电源供给;以及[0016] 供电电压检测单元,与所述的电源供电单元相连接,用于根据检测到的所述的电源的电压变化情况,进行电源信号供电大小的调整。[0017] 较佳地,所述的高清图像采集处理模块具体包括:[0018] 高清摄像头处理单元,用于采集所述的高清摄像装置采集到的目标位置的高清图像;以及[0019] 高清图像采集板处理单元,设置有图像采集匹配电路以及快速DSP和FPGA芯片,用于对采集到的所述的高清图像进行图像颜色以及增强效果的复杂处理,并生成相应的高清图像信号。[0020] 较佳地,所述的内置传感器至少包括温度传感器、密度传感器、压力传感器以及生物电流传感器。[0021] 尤佳地,所述的传感信号采集处理模块具体包括:[0022] 温度信号检测单元,用于用户根据人体温度属性,利用所述的温度传感器获取温度传感信号进行后续高清图像的显示处理;[0023] 密度信号检测单元,用于用户根据人体密度属性,利用所述的密度传感器获取密度传感信号进行后续高清图像的显示处理;[0024] 压力信号检测单元,用于根据人体病灶组织处的硬度属性,利用所述的压力传感器获取病灶组织处的压力传感信号进行后续高清图像的显示处理;以及[0025] 生物电流检测单元,用于用户根据人体生物电流属性,利用所述的生物电流传感器获取生物电流传感信号进行后续高清图像的显示处理。[0026] 尤佳地,所述的高清图像及传感信号处理控制模块具体包括:[0027] 高清图像处理板单元,与所述的高清图像采集处理模块相连接,用于将采集到的所述的高清图像信号以及以下各个信号中的任意一个进行信号处理并发送至主控制板单元:[0028] 所述的温度传感信号;[0029] 所述的密度传感信号;[0030] 所述的压力传感信号;和[0031] 所述的生物电流传感信号;[0032] 所述的主控制板单元,用于对接收到的高清图像信号以及传感信号进行快速处理和分发。[0033] 尤佳地,所述的用户图像区域选择操作处理模块具体包括:[0034] 触控图像区域选择处理单元,用于根据用户在触控区域执行输入操作输入的图像区域选择信息确定用户感兴趣区域,并通过所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块进行所述的用户感兴趣区域的高清图像信息显示,根据所述的高清图像信息从而驱动所述的高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面中不同图像区域的分辨率。[0035] 更佳地,所述的高清图像显示与控制处理模块具体包括:[0036] 温度检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体温度属性生成相应的温度检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像显示;[0037] 密度检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体密度属性生成相应的密度检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像显示;[0038] 压力检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体病灶组织的硬度属性生成相应的压力检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像显示;[0039] 生物电流检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体生物电流属性生成相应的生物电流检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像显示;[0040] 感兴趣区域图像显示处理单元,用于根据用户的实际需求选择,对所述的用户感兴趣区域进行高清高分辨率的像素处理及图像显示;以及[0041] 非感兴趣区域图像显示处理单元,用于根据用户的实际需求选择,对所述的用户感兴趣区域之外的非感兴趣区域进行标清分辨率像素处理或者低分辨率像素处理及图像显示,用于与用户感兴趣区域进行区分。[0042] 更佳地,所述的高清图像存储处理模块具体包括:[0043] 第一级图像存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块相连接,用于接收所述的传感信号以及高清图像信号,并存储所述的高清图像采集处理模块采集到的完整高清图像信息,所述的完整高清图像信息包括所述的高清图像信号中的各个像素点所对应的x轴、y轴、z轴、温度、密度、压力、生物电流强度的七个维度的数据信息;[0044] 第二级图像存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块相交互连接,用于接收所述的传感信号以及高清图像信号,并存储所述的高清图像采集处理模块采集到的部分高清图像信息,所述的部分高清图像信息包括所述的高清图像信号在所述的用户感兴趣区域中的各个像素点所对应的x轴、y轴、z轴、温度、密度、压力、生物电流强度的七个维度的数据信息;[0045] 第三级图像预处理及存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块及所述的第二级图像存储单元相交互连接,用于对所述的第二级图像存储单元中存储的部分高清图像信息进行预处理得到用户感兴趣区域的高清着色图像,并进行存储;或者[0046] 与所述的高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块及所述的第一级图像存储单元相交互连接,用于对所述的第一级图像存储单元中存储的完整高清图像信息进行预处理得到完整高清着色图像,并进行存储。[0047] 更佳地,所述的第三级图像预处理及存储单元具体包括:[0048] 温度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体温度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;[0049] 密度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体密度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;[0050] 压力着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体病灶组织处的硬度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;以及[0051] 生物电流强度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的生物电流属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;[0052] 所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第一级图像存储单元存储的高清图像,采用标清分辨率进行未着色图像显示;[0053] 所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第二级图像存储单元存储的高清图像,采用高清分辨率进行未着色图像显示;且[0054] 所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第三级图像存储单元存储的高清图像,采用高清分辨率或者超清分辨率进行着色图像显示,且所述的高清图像显示与控制处理模块具体还包括:[0055] 温度着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的温度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;[0056] 密度着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的密度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;[0057] 压力着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的压力着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;以及[0058] 生物电流强度图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的生物电流强度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示。[0059] 采用了本发明的该基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,利用软硬件相结合的各个功能模块,在实现高清电子内窥镜的高质量图像显示的前提下,通过引入包含温度、密度、压力、生物电流等多维度的检测方式,能够针对用户感兴趣区域进行着色、高分辨率显示处理,在增加用户观感的同时,也能极大程度上提升电子内窥镜的高清、高分辨率以及微型的技术效果,同时,结合电子染色和放大技术,也能够更加细腻、高清地显示病人图像,克服了现有图像处理器的缺陷,为医生提供了更加高清且高分辨率的图像,更方便诊断和治疗,满足医院对高清电子内镜的需求,且具备实时的功耗检测和调整的功能,相较于现有技术而言,具有较好的应用前景。附图说明[0060] 图1为本发明的该基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器的整体框架示意图。[0061] 图2为本发明的该传感信号采集处理模块的结构示意图。[0062] 图3为本发明的该高清图像显示与控制处理模块的结构示意图。[0063] 图4为本发明的该高清图像存储处理模块的结构示意图。[0064] 图5为本发明的该第三级图像预处理及存储单元的结构示意图。具体实施方式[0065] 为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例来进行进一步的描述。[0066] 在详细说明根据本发明的实施例前,应该注意到的是,在下文中,第一和第二之类的关系术语仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作,而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含,由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素,而且还包含没有明确列出的其他要素,或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。[0067] 请参阅图1所示,该基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,其中,所述的处理器包括:[0068] 高清图像采集处理模块,用于对电子内窥镜的高清摄像装置所获取到的高清图像信号进行采集处理;[0069] 传感信号采集处理模块,用于对电子内窥镜的内置传感器所获取到的传感信号进行采集处理;[0070] 高清图像及传感信号处理控制模块,与所述的高清图像采集处理模块以及传感信号采集处理模块均相连接,用于对采集到高清图像信号以及传感信号做进一步的处理;[0071] 高清图像显示与控制处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块相连接,用于将处理后的高清图像根据所述的传感信号的属性选择进行高清图像着色显示控制处理;[0072] 用户图像区域选择操作处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块均相连接,用于根据用户的输入操作将相应的图像区域选择信息发送至所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块进行后续处理,用于驱动该高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面中不同图像区域的分辨率;[0073] 高清图像存储处理模块,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块均相连接并进行交互数据传输,用于进行多维度的高清图像数据存取处理及高清图像着色预处理及存储;以及[0074] 供电模块,与所述的高清图像采集处理模块、传感信号采集处理模块、高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块、用户图像区域选择操作处理模块、高清图像存储处理模块均相连接,用于为该图像处理器提供电源供给,并将电源供电电压的状态实时反馈至所述的高清图像显示与控制处理模块,用于驱动该高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面的整体分辨率。[0075] 作为本发明的优选实施方式,所述的供电模块具体包括:[0076] 电源供电单元,用于为所述的图像处理器进行电源供给;以及[0077] 供电电压检测单元,与所述的电源供电单元相连接,用于根据检测到的所述的电源的电压变化情况,进行电源信号供电大小的调整。[0078] 作为本发明的优选实施方式,所述的高清图像采集处理模块具体包括:[0079] 高清摄像头处理单元,用于采集所述的高清摄像装置采集到的目标位置的高清图像;以及[0080] 高清图像采集板处理单元,设置有图像采集匹配电路以及快速DSP和FPGA芯片,用于对采集到的所述的高清图像进行图像颜色以及增强效果的复杂处理,并生成相应的高清图像信号。[0081] 作为本发明的优选实施方式,所述的内置传感器至少包括温度传感器、密度传感器、压力传感器以及生物电流传感器。[0082] 请参阅图2所示,作为本发明的优选实施方式,所述的传感信号采集处理模块具体包括:[0083] 温度信号检测单元,用于用户根据人体温度属性,利用所述的温度传感器获取温度传感信号进行后续高清图像的显示处理;[0084] 密度信号检测单元,用于用户根据人体密度属性,利用所述的密度传感器获取密度传感信号进行后续高清图像的显示处理;[0085] 压力信号检测单元,用于根据人体病灶组织处的硬度属性,利用所述的压力传感器获取病灶组织处的压力传感信号进行后续高清图像的显示处理;以及[0086] 生物电流检测单元,用于用户根据人体生物电流属性,利用所述的生物电流传感器获取生物电流传感信号进行后续高清图像的显示处理。[0087] 作为本发明的优选实施方式,所述的高清图像及传感信号处理控制模块具体包括:[0088] 高清图像处理板单元,与所述的高清图像采集处理模块相连接,用于将采集到的所述的高清图像信号以及以下各个信号中的任意一个进行信号处理并发送至主控制板单元:[0089] 所述的温度传感信号;[0090] 所述的密度传感信号;[0091] 所述的压力传感信号;和[0092] 所述的生物电流传感信号;[0093] 所述的主控制板单元,用于对接收到的高清图像信号以及传感信号进行快速处理和分发。[0094] 作为本发明的优选实施方式,所述的用户图像区域选择操作处理模块具体包括:[0095] 触控图像区域选择处理单元,用于根据用户在触控区域执行输入操作输入的图像区域选择信息确定用户感兴趣区域,并通过所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块进行所述的用户感兴趣区域的高清图像信息显示,根据所述的高清图像信息从而驱动所述的高清图像显示与控制处理模块动态调整电子内窥镜图像显示输出画面中不同图像区域的分辨率。[0096] 请参阅图3所示,作为本发明的优选实施方式,所述的高清图像显示与控制处理模块具体包括:[0097] 温度检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体温度属性生成相应的温度检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像或者彩色图像显示;[0098] 密度检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体密度属性生成相应的密度检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像或者彩色图像显示;[0099] 压力检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体病灶组织的硬度属性生成相应的压力检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像或者彩色图像显示;[0100] 生物电流检测电子染色图像显示单元,用于根据所述的人体生物电流属性生成相应的生物电流检测显示信号,并结合采集到的高清图像,在高清显示屏上进行电子染色后的灰度图像或者彩色图像显示;[0101] 感兴趣区域图像显示处理单元,用于根据用户的实际需求选择,对所述的用户感兴趣区域进行高清高分辨率的像素处理及图像显示;以及[0102] 非感兴趣区域图像显示处理单元,用于根据用户的实际需求选择,对所述的用户感兴趣区域之外的非感兴趣区域进行标清分辨率像素处理或者低分辨率像素处理及图像显示,用于与所述的用户感兴趣区域进行区分。[0103] 其中,在实际应用当中,所述的温度检测电子染色图像显示单元、密度检测电子染色图像显示单元、压力检测电子染色图像显示单元和生物电流检测电子染色图像显示单元能够根据用户的设定和实际操作需要情况,在所述的高清显示屏上进行灰度图像或者彩色图像的高清显示,便于用户进行初步病灶状况的查看。系统可以根据实际需要或者用户的操作选择,进行灰度图像的高清显示或者彩色图像的高清显示。[0104] 同时,所述的高清图像显示与控制处理模块能够根据所述的供电模块的实际电压变化情况,在电源供电充足时,进行高清高分辨率的图像显示;在电源供电不充足时,进行标清或者更低清晰度等较低分辨率的低功耗、节能图像显示。[0105] 请参阅图4所示,作为本发明的优选实施方式,所述的高清图像存储处理模块具体包括:[0106] 第一级图像存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块相连接,用于接收所述的传感信号以及高清图像信号,并存储所述的高清图像采集处理模块采集到的完整高清图像信息,所述的完整高清图像信息包括所述的高清图像信号中的各个像素点所对应的x轴、y轴、z轴、温度、密度、压力、生物电流强度的七个维度的数据信息;[0107] 第二级图像存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块以及高清图像显示与控制处理模块相交互连接,用于接收所述的传感信号以及高清图像信号,并存储所述的高清图像采集处理模块采集到的部分高清图像信息,所述的部分高清图像信息包括所述的高清图像信号在所述的用户感兴趣区域中的各个像素点所对应的x轴、y轴、z轴、温度、密度、压力、生物电流强度的七个维度的数据信息;[0108] 第三级图像预处理及存储单元,与所述的高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块及所述的第二级图像存储单元相交互连接,用于对所述的第二级图像存储单元中存储的部分高清图像信息进行预处理得到用户感兴趣区域的高清着色图像,并进行存储;或者[0109] 与所述的高清图像及传感信号处理控制模块、高清图像显示与控制处理模块及所述的第一级图像存储单元相交互连接,用于对所述的第一级图像存储单元中存储的完整高清图像信息进行预处理得到完整高清着色图像,并进行存储。[0110] 在实际应用当中,各个图像存储单元能够将电子内窥镜捕获到所有图像根据不同用户的实际需求,进行全局、部分、重点区域、灰度、着色等不同属性下图像存储,便于后期在高清显示屏上进行按需观测。[0111] 请参阅图5所示,作为本发明的优选实施方式,所述的第三级图像预处理及存储单元具体包括:[0112] 温度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体温度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;[0113] 密度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体密度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;[0114] 压力着色预处理及存储子单元,用于根据所述的人体病灶组织处的硬度属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;以及[0115] 生物电流强度着色预处理及存储子单元,用于根据所述的生物电流属性对高清图像信息进行着色预处理并存储;[0116] 其中,在实际应用当中,所述的着色处理,可以根据需要将色域进行线性或者非线性的划分,得到各个不同的色域区间,然后根据各个属性参数的值、绝对值、差值变化率或者变化幅度等信息进行对应的色域区间中颜色参数的换算,再进行相应的像素对应的RGB颜色及明暗度调整,从而可以达到合适的显示效果。其中遵循本发明的以上思路来实现的算法和过程可以采用现有技术中的诸多算法,只要能够达到相应的理想效果均可,在此不再赘述。[0117] 所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第一级图像存储单元存储的高清图像,采用标清分辨率进行未着色图像显示;[0118] 所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第二级图像存储单元存储的高清图像,采用高清分辨率进行未着色图像显示;且[0119] 所述的高清图像显示与控制处理模块还用于对所述的第三级图像存储单元存储的高清图像,采用高清分辨率或者超清分辨率进行着色图像显示,且在采用高清分辨率进行着色图像显示的情况下,所述的高清图像显示与控制处理模块具体还包括:[0120] 温度着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的温度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;[0121] 密度着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的密度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;[0122] 压力着色图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的压力着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示;以及[0123] 生物电流强度图像显示单元,与所述的感兴趣区域图像显示处理单元相连接,用于将经过所述的生物电流强度着色预处理及存储子单元处理后的用户感兴趣区域的高清图像信息,在所述的高清显示屏上进行彩色且高清的图像显示。[0124] 在实际应用当中,所述的温度着色图像显示单元、密度着色图像显示单元、压力着色图像显示单元以及生物电流强度图像显示单元能够根据用户的设定和实际操作需要情况,在所述的高清显示屏上针对用户局部感兴趣区域的观测需要,对所述的局部感兴趣区域的每一个像素点在灰度色域值的基础上进行彩色着色,使得用户便于对感兴趣区域进行更加细微且清晰的查看。当然也可以根据所连接的显示屏可支持的最高分辨率的情况进行分辨率调整,如显示屏能够支持超清分辨率显示,则可以采用超清分辨率进行着色图像显示,具体的实现方法可以采用现有技术中的各种像素补偿方法,将高清图像信号转换为超清图像信号,从而能够实现超清分辨率下的着色图像显示,具体实现细节在此不再赘述。[0125] 在本发明的一具体实施方式中,本技术方案的该基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,其内置传感器包括但不限于使用利用人体体温设置的温度传感器、通过B超检测等技术可根据人体水分、密度的不同设置的密度传感器、根据人体病灶处组织处的硬度强度设置的压力传感器、根据人体电导率、电阻率等的差异设置的生物电流传感器等只要对于人体而言,具备特定检测属性的检测类型,都可以设置相应的符合要求的多级内置传感器以便于在后续的高清图像显示中进行局部、特定区域的显色处理。[0126] 在本发明的一具体实施方式中,所述的温度传感器可利用红外线传感方式或者其它可以进行温度传感检测的技术手段实现对人体不同部位处的温度检测。[0127] 在本发明的一具体实施方式中,所述的密度传感器一般为利用超声波检测目标位置的回波信号的强度或者延时大小来确定目标区域,或者采用其它可以进行密度传感检测的技术手段来实现。[0128] 在本发明的一具体实施方式中,所述的压力传感器主要通过检测人体病灶处组织的硬度属性来实现对病灶的确定和后期成像后的检测,或者采用其它可以进行硬度传感检测的技术手段来实现。[0129] 在本发明的一具体实施方式中,所述的生物电流传感器则可利用人体电导率、电阻率等的物理性差异来实现对目标区域的检测,或者利用其它可以进行生物电流传感检测的技术手段来实现。[0130] 在本发明的一具体实施方式中,用户可在显示屏上进行任意区域的选择,并通过第三级图像存储单元进行感兴趣区域的超高清的高分辨率着色图像查看,针对未选中的区域则处理器不会对其进行着色处理,以便于能够感兴趣区域进行颜色以及分辨率上的区分,更加便于医生观测病灶所在的位置以及具体情况。[0131] 在本发明的一具体实施方式中,由于供电模块中除了设置最基本的电源供电单元之外,还通过设置一供电电压检测单元,便于检测电源的电压变化情况,并且还能够实时的将电源供电电压的状态实时反馈至所述的高清图像显示与控制处理模块,当所述的高清图像显示与控制处理模块的接收到此时供电模块电量不足时,则会适时调整显示屏幕的亮暗情况,以便于更加节省功耗的损失,同时也能够驱动动态的降低电子内窥镜图像显示输出画面的整体分辨率,以便于达到节能的效果。[0132] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。[0133] 应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。[0134] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成的,程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。[0135] 此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。[0136] 在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0137] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。[0138] 采用了本发明的该基于微型CMOS的高清电子内窥镜图像处理器,利用软硬件相结合的各个功能模块,在实现高清电子内窥镜的高质量图像显示的前提下,通过引入包含温度、密度、压力、生物电流等多维度的检测方式,能够针对用户感兴趣区域进行着色、高分辨率显示处理,在增加用户观感的同时,也能极大程度上提升电子内窥镜的高清、高分辨率以及微型的技术效果,同时,结合电子染色和放大技术,也能够更加细腻、高清地显示病人图像,克服了现有图像处理器的缺陷,为医生提供了更加高清且高分辨率的图像,更方便诊断和治疗,满足医院对高清电子内镜的需求,且具备实时的功耗检测和调整的功能,相较于现有技术而言,具有较好的应用前景。[0139] 在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

专利地区:上海

专利申请日期:2021-08-16

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN113645370B

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