【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像通信，特别涉及一种内窥镜图像实时无线传输方法及系统。
技术介绍
1、在脊柱内窥镜手术领域，采用无任何外接线缆的、内置充电电池的内窥镜，简易便携，灵活度高，将更有利于手术医生的临场发挥；在这种场景下，内窥镜实时采集的图像数据，只能通过无线传输的形式传输至数据接收及显示端，而无线传输的过程，传输信号极易受到环境因素的干扰，从而造成一些数据丢失的情况发生，反应在最终的显示图像上，即出现一些与周围像素颜色具有明显差异的异常像素点，这些异常像素点通常被称为坏点。
2、坏点会导致图像的质量下降，甚至在一些特殊情况下，影响医生的判断，因此亟需一种可以消除坏点的图像实时无线传输方法及对应系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种实时无线传输高清4k画质内窥镜图像的、带有坏点修复功能的无线传输方法，以及基于该方法的、可实时显示内窥镜图像的、可以回看及保存影像资料的系统。
2、针对上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种内窥镜图像实时无线传输方法，包括以下步骤：
3、步骤一：通过5g无线传输实时获得分辨率为3840×2160的图像数据，每张图像的像素通道由r、g、b三个通道构成，r通道的像素值矩阵为r，g通道的像素值矩阵为g，b通道的像素值矩阵为b；
4、步骤二：对每张图像的三种像素值矩阵分块，统一分为16×9块，每个分块矩阵的维数为240×240；
5、步骤三：通过gpu并行运算矩阵r中16×9个分块矩阵的
6、，
7、式中，为变化率矩阵k中第 i行第 j列的元素值；为像素值矩阵r对应的分块矩阵中第 i行第 j列的元素值；为与相邻的元素值；当位于对应分块矩阵的四个角时， n取3；当位于对应分块矩阵的四个边时， n取6；当位于对应分块矩阵的边角之外的其它位置时， n取8；
8、步骤四：定义的像素点为坏点，按照从左往右、从上往下的顺序依次对所有坏点对应的、和的值进行替换修复，替换值分别为、和；
9、步骤五：将修复后的分块矩阵拼接为分块前的像素值矩阵，修复后的r通道的像素值矩阵为，修复后的g通道的像素值矩阵为，修复后的b通道的像素值矩阵为；通过像素值矩阵、和输出修复后的图像。
10、进一步地，步骤四中，
11、，
12、式中， r为红色调整系数。
13、进一步地，步骤四中，
14、，
15、式中，为绿色调整系数；为与相邻的元素值；为像素值矩阵g对应的分块矩阵中第 i行第 j列的元素值；当位于对应分块矩阵的四个角时， n取3；当位于对应分块矩阵的四个边时， n取6；当位于对应分块矩阵的边角之外的其它位置时， n取8。
16、进一步地，步骤四中，
17、，
18、式中， b为绿色调整系数；为与相邻的元素值；为像素值矩阵b对应的分块矩阵中第 i行第 j列的元素值；当位于对应分块矩阵的四个角时， n取3；当位于对应分块矩阵的四个边时， n取6；当位于对应分块矩阵的边角之外的其它位置时， n取8。
19、进一步地，每秒输出24张修复后的图像。
20、本专利技术还提出了一种应用了上述内窥镜图像实时无线传输方法的系统，包括数据采集端和数据展示端；数据采集端由5g无线通讯模块、图像采集模块、照明模块和移动电源模块构成；数据展示端由数据接收模块、图像处理模块、显示模块、图像存储模块和视频存储模块构成；移动电源模块为5g无线通讯模块、图像采集模块和照明模块提供电力；照明模块为图像采集模块提供照明，5g无线通讯模块用于将图像采集模块采集的图像数据无线传输至数据接收模块；图像处理模块用于处理数据接收模块收到的图像数据，并输出jpeg或png格式的图像数据；显示模块用于显示图像处理模块处理后的图像；图像存储模块用于存储图像处理模块处理后的图像；图像处理模块还用于将图像存储模块内存储的图像转化为mp4或avi格式的视频并存储于视频存储模块；图像存储模块和视频存储模块均内置有不低于1tb的固态硬盘；显示模块还可调用查看图像存储模块和视频存储模块中存储的影像资料。
21、进一步地，图像采集模块内设置有4k摄像头。
22、进一步地，移动电源模块内设置有两块可拆卸的可充电锂电池，每个可充电锂电池的容量不低于10000mah，且任一个可充电锂电池工作时，另一个可充电锂电池不工作。
23、进一步地，图像处理模块内设置有cpu、gpu和不低于8gb的内存。
24、进一步地，显示模块采用oled电容触摸屏，并内置嵌入式操作系统；显示模块还包括多个type-c接口。
25、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：（1）采用矩阵分块及并行运算，使得坏点修复的运算耗时短，耗时小于40ms，每秒可稳定输出24张修复后的图像；（2）显示模块显示的图像分辨率为3840×2160，即4k高清画质图像，可辅助医生进行精准判断和操作；（3）移动电源模块内设置的两块可拆卸的可充电锂电池，任一时刻只有一块在工作，满足长续航要求的同时，极大地增加了安全性，当第一块可充电锂电池电量耗尽时，即时启用第二块可充电锂电池，避免了断电风险；（4）显示模块支持回看图像存储模块和视频存储模块中存储的影像资料，type-c接口的设置，可以进一步将这些影像资料导出留存，用于教学用途。
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1.一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：步骤四中，
3.如权利要求2所述的一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：步骤四中，
4.如权利要求3所述的一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：步骤四中，
5.如权利要求4所述的一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：每秒输出24张修复后的图像。
6.一种应用了权利要求5所述的内窥镜图像实时无线传输方法的系统，包括数据采集端和数据展示端，其特征在于：数据采集端由5G无线通讯模块（1）、图像采集模块（2）、照明模块（3）和移动电源模块（4）构成；数据展示端由数据接收模块（5）、图像处理模块（6）、显示模块（7）、图像存储模块（8）和视频存储模块（9）构成；移动电源模块（4）为5G无线通讯模块（1）、图像采集模块（2）和照明模块（3）提供电力；照明模块（3）为图像采集模块（2）提供照明，5G无线通讯模块（1）用于将图像采集模块（2）采集的图像数据无线传输至数据接收模块（5）；图像处理模块（6）用
7.如权利要求6所述的一种内窥镜图像实时无线传输系统，其特征在于：图像采集模块（2）内设置有4K摄像头。
8.如权利要求7所述的一种内窥镜图像实时无线传输系统，其特征在于：移动电源模块（4）内设置有两块可拆卸的可充电锂电池，每个可充电锂电池的容量不低于10000mAh，且任一个可充电锂电池工作时，另一个可充电锂电池不工作。
9.如权利要求8所述的一种内窥镜图像实时无线传输系统，其特征在于：图像处理模块（6）内设置有CPU、GPU和不低于8GB的内存。
10.如权利要求9所述的一种内窥镜图像实时无线传输系统，其特征在于：显示模块（7）采用OLED电容触摸屏，并内置嵌入式操作系统；显示模块（7）还包括多个Type-C接口。
...【技术特征摘要】
1.一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：步骤四中，
3.如权利要求2所述的一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：步骤四中，
4.如权利要求3所述的一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：步骤四中，
5.如权利要求4所述的一种内窥镜图像实时无线传输方法，其特征在于：每秒输出24张修复后的图像。
6.一种应用了权利要求5所述的内窥镜图像实时无线传输方法的系统，包括数据采集端和数据展示端，其特征在于：数据采集端由5g无线通讯模块（1）、图像采集模块（2）、照明模块（3）和移动电源模块（4）构成；数据展示端由数据接收模块（5）、图像处理模块（6）、显示模块（7）、图像存储模块（8）和视频存储模块（9）构成；移动电源模块（4）为5g无线通讯模块（1）、图像采集模块（2）和照明模块（3）提供电力；照明模块（3）为图像采集模块（2）提供照明，5g无线通讯模块（1）用于将图像采集模块（2）采集的图像数据无线传输至数据接收模块（5）；图像处理模块（6）用于处理数据接收模块（5）收到的图像数据，并输出jpeg或png格式的图...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡慧敏，郝定均，王晓东，惠华，马彦明，郭云山，李大同，
申请(专利权)人：西安市红会医院西安市骨科研究所，
类型：发明
国别省市：
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