一种电子宫腔镜系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电子宫腔镜系统，包括硬质电子宫腔镜系统及与硬质电子宫腔镜连接的照明系统、图像显示系统，所述图像显示系统包括电荷耦合器光电转换器，显示器，计算机及影像工作站，摄像机及摄像机控制器组成；所述照明系统包括电子冷光源、传光束组成，所述硬质电子宫腔镜系统包括镜鞘和内镜组成，镜鞘包括硬质工作端部、至少一条通道和连接卡口，连接卡扣和内镜紧密配合连接，内镜包括主体部分、数据接头、冷光源接头、器械通道。本发明专利技术所述的电子宫腔镜系统采用内外两层设置的电子宫腔镜镜头，可以有效保护镜头，并且采用图像边界平顺模型对采集的图像进行形变消除处理，能够有效消除形变，为医学针对提供准确的依据。为医学针对提供准确的依据。为医学针对提供准确的依据。

【技术实现步骤摘要】
一种电子宫腔镜系统


[0001]本专利技术属于医用器械，具体涉及一种利用电子耦合器件进行光学成像的电子宫腔镜系统。

技术介绍

[0002]宫腔镜是一项新的微创妇科诊疗技术，用于子宫腔内检查和治疗的一种纤维光源宫腔镜，包括宫腔镜、能源系统、光源系统、灌流系统和成像系统；它是利用镜体的前部进入宫腔，对所观察的部位具有放大效应，以直观、准确成为妇科出血性疾病和宫内病变的首选检查方法。
[0003]目前在临床诊断子宫疾病方面，超声内窥镜和电子内窥镜是常用的检测方法。超声内窥镜是将超声探查部分置于各种体腔内，在电动机的驱动下进行扇形扫描，通过对超声断层影像的观察，进行疾病诊断的医疗仪器，超声技术是通过换能器的压电效应并处理接收到的电路信号来获得图像，只能呈现出组织结构的切面，不能显示出光学图像，而且具有图像不直接、视野小、操作不够灵活等缺点。医用电子内窥镜系统是将光学成像系统和电荷耦合器件设置在内窥镜的前部，图像信号通过电信号的方式传输到外部显示器，因此具有图像清晰、色彩真实，并且因为图像传输采用软管，可以有效降低患者痛苦，在临床上得到了越来越广泛的应用。电荷耦合器件是电子内窥镜中的主要部件，它是一种光敏半导体器件，其上的感光单元将接收到的光线转换为电荷量，而且电荷量大小与入射光的强度成正比。电荷耦合器件光敏面由许多规则排列的二极管组成，每个二极管代表一个像素，像素数越多表面物的成像质量越好，电荷耦合器件的性能对电子内窥镜成像质量的优劣起着主导型作用，然而由于体积和传输特性的原因，采集的图像在饱和信号附近会存在大量的图像边缘形变。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提出一种电子宫腔镜，该电子宫腔镜可以在无麻醉时进行宫腔诊断检查，为宫腔癌症早期诊断提供依据，能帮助医护人员了解宫腔内病变状况，为制定处理方案提供更好的图像依据。
[0005]为了实现上述技术目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术的电子宫腔镜系统包括硬质电子宫腔镜系统及与硬质电子宫腔镜连接的照明系统、图像显示系统，所述硬质电子宫腔镜系统由镜鞘和内镜组成，图像显示系统包括电荷耦合器光电转换器，显示器，计算机及影像工作站，摄像机及摄像机控制器组成；照明系统包括电子冷光源、传光束组成。其中硬质电子宫腔镜系统包括镜鞘和内镜组成，镜鞘包括硬质工作端部、至少一条通道和连接卡扣，连接卡扣和内镜紧密配合连接，内镜包括主体部分、数据接头、冷光源接头、器械通道等。电子宫腔镜镜鞘硬质工作端由外层和内层组成，外层由外保护套和内软套管组成，用于对镜头的保护作用；内层有照明通道、成像通道和器械通道组成，照明通道由照片镜片和照片光纤组成，成像通道由镜头、电荷耦合器件光电转
换器、电荷耦合器件视频线组成。为了减少电荷耦合器件采集图像信号造成图像边缘形变，本专利技术采用如下方法消除图像信号产生的图像边缘形变，具体步骤如下：
[0007]首先，根据本申请的医学设备固定于某一位置不动，观察部位绕旋转中心o旋转，其中u
‑
v坐标是相对于医学设备固定的，其坐标原点为目标旋转中心o，设备到旋转中心的距离D0为一常数，x
‑
y坐标系是固定于观察部位上的一组坐标，随着人体宫腔的旋转而旋转，坐标原点同样在o点上，两组坐标之间的关系为
[0008][0009]从设备到人体宫腔上一点(x,y)处的距离为
[0010][0011]信号回波是观察部位多散射中心的线性组合。根据设备方程，得到近场条件下观测角为Φ时，设备相关接收图像信号的成像公式为：
[0012][0013]f(x,y)是目标散射函数，为目标上对应点，k＝2/λ。
[0014]成像的距离向分辨率靠图像光纤信号获得，为：其中c为射频波传播速度，B为发光纤带宽。
[0015]第二，利用图像边界平顺模型方法，对采集的图像进行处理，利用下述公式能够计算图像像素的排布情况：
[0016][0017]利用下述公式能够描述图像像素的持续性：
[0018][0019]式中，
[0020]函数h(t)能够用下述两个公式进行描述：
[0021]h(t)＝exp(
‑
(t/l)2)
[0022]h((t)＝1/(1+(t/l)
(1+β)
)
[0023]在上述两个公式中，l,β是任意参数。
[0024]利用下述公式建立图像边界平顺模型：
[0025][0026]是对宫腔镜图像像素点(j,k)进行p次迭代处理的结果，p是迭代处理的次数，权值系数是μ，其取值范围为μ＞0。
[0027]在上述处理过程中，假设图像的轮廓区域像素点d(y,z,u)无限接近于0，扩散的速度非常慢，则轮廓区域的像素细节特征受到的干扰较小，能够较大程度的保留有价值的信
息，在图像的中间区域，因为不同方向的差分值无限接近于0，d(y,z,u)无限接近于1，所以扩散范围较大，等同于对这部分像素进行了一次形变消除。通过图像边界平顺模型能够对图像进行形变消除处理，并且能够最大限度的保留图像轮廓。
[0028]图像经过上述处理后，低频部分反映图像的基本特征，高频部分反映细节面貌，在医学上具体的细节面貌正是病灶判断的重要依据，可通过补强细节系数来凸显细节面貌并提高清晰度，本申请通过使用下述方法来补强细节面貌，首先对图像分解的各分解层亮度进行调节，
[0029]A
′
n,j
＝(A
n,j
/max(A
n,j
))(1
‑
C)+C
[0030]式中，C∈[0,1]；A
n,j
为原低频系数；A
′
n,j
为调节后的低频系数。
[0031]其次调节图像的饱和度，采用非线性调节方法处理饱和度分量：
[0032][0033]式中，S为原饱和度分量，为变换后的饱和度分量；S∈[0，1]；α∈[
‑
1，1]。α用于控制饱和度分量的变化趋势及幅度，当α＝0时，饱和度不变，当0＜α≤1时，饱和度减小；当
‑
1≤α＜0时，饱和度增大。
[0034]利用本申请算法进行图像处理时，相比于传统算法，能够有效避免传统算法由于采集的图像色彩过于丰富造成的图像过饱和的缺陷，从而显著提高宫腔镜图像边界平顺的技术效果。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术所述的电子宫腔镜系统采用内外两层设置的电子宫腔镜镜头，可以有效保护镜头，并且采用图像边界平顺模型对采集的图像进行图像形变消除处理，能够有效消除形变，同时能够有效避免传统算法由于采集的图像色彩过于丰富造成的图像过饱和的缺陷，从而显著提高宫腔镜图像边界平顺的技术效果，为医学针对提供准确的依据。
附图说明
[0036]图1是本专利技术的电子宫腔镜系统结构示意图。
[0037]图2是本专利技术的电子宫腔镜内镜。
具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子宫腔镜系统，包括硬质电子宫腔镜系统及与硬质电子宫腔镜连接的照明系统、图像显示系统，所述图像显示系统包括电荷耦合器光电转换器，显示器，计算机及影像工作站，摄像机及摄像机控制器组成；所述照明系统包括电子冷光源、传光束组成，所述硬质电子宫腔镜系统包括镜鞘和内镜组成，镜鞘包括硬质工作端部、至少一条通道和连接卡口，连接卡扣和内镜紧密配合连接，内镜包括主体部分、数据接头、冷光源接头、器械通道，电子宫腔镜镜鞘硬质工作端由外层和内层组成，外层由外保护套和内软套管组成，用于对镜头的保护作用；内层有照明通道、成像通道和器械通道组成，照明通道由照片镜片和照片光纤组成，成像通道由镜头、电荷耦合器件光电转换器、电荷耦合器件视频线组成。2.一种用于如权利要求1所述的电子宫腔镜的图像边缘形变消除方法，具体步骤如下：首先，根据本申请的医学设备固定于某一位置不动，目标绕旋转中心o旋转，其中u
‑
v坐标是相对于医学设备固定的，其坐标原点为目标旋转中心o，设备到旋转中心的距离D0为一常数，x
‑
y坐标系是固定于目标上的一组坐标，随着人体宫腔的旋转而旋转，坐标原点同样在o点上，两组坐标之间的关系为第二，利用图像边界平顺模型方法，对采集的图像进行处理，利用下述公式能够计算图像像素的排布情况：利用下述公式能够描述图像像素的持续性：式中，函数h(t)能够用下述两个公式进行描述：h(t)＝exp(
‑
(t/l)2)h(t)＝1/(1+(t/l)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊爱法，崔琦，
申请(专利权)人：北京伯仲汇智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：