医用内窥镜质量检测中的图像识别技术研究
发布时间：2020-12-05 17:12
目前医用内窥镜广泛应用于医用无创或微创手术中。针对传统医用内窥镜质量光学参数最大视场角和畸变率检测受人为因素影响大,准确度不高、重复性差的不足,本文将图像处理技术引入到医用内窥镜最大视场角和畸变率光学参数检测中,采用图像处理识别代替人眼识别。论文主要工作如下:提出了一种医用内窥镜光学性能参数最大视场角测量算法。算法首先采集同心圆测标板图像,进行自动阈值预处理,通过计算的图像刻度所在的区域,将此区域的像素值置为255,除去图像中的刻度,然后用梯度Hough变换进行同心圆检测,定位圆心,通过改进的Hough变换检测半径合并相似半径,累计半径的个数求出同心圆的个数,计算出医用内窥镜的最大视场角。提出了一种医用内窥镜光学性能参数畸变率测量算法。算法首先对医用内窥镜畸变率测标板采集图像进行自动阈值预处理,对预处理后的图像利用平方差匹配法进行模板匹配,得到采集图像中的每个椭圆。运用边点梯度弧段检测对每个椭圆边缘进行检测,直接最小二乘法进行拟合椭圆,根据待拟合椭圆边点与拟合椭圆上的点的距离小于设定的阈值的方法,从而对拟合结果作出评价,进而求取畸变率。实验采用QM423T型医用内窥镜,对论文所提算法进...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
医用内窥镜内部结构图
如下图1.3 所示，内窥镜依次标记 A、B、C。图 1.3 被测内窥镜 A、B、C1.3 国内外研究现状随着医用内窥镜需求量不断提升，针对医用内窥镜质量标准检测的可信度，越来越受人们的关注。尤其对医用内窥镜最大视场角和畸变率的测量备受关注。所以对内窥镜最大视场角的测量和相对畸变率的测量成为国内外研究的重点。因此图像识别技术成为测量这两项光学性能指标的重要技术[6]。1.3.1 医用内窥镜质量检测的现状对于内窥镜制造业来说，德国、美国等发达国家的内窥镜行业发展快速，行业制造标
中的灰度动态范围实现。图像中的某些细微的特征，灰度变换都能够很好的进行检测[23]。常用的方式分为三种。1）线性变换图像增强方式2）非线性变换图像增强方式3）分段线性变换图像增强方式线性变换的方式，就是使用线性函数来对像素点进行变换，使用分段线性函数来计算修改像素点的值就是分段线性变换。其中，线性变换可以针对整幅图像，对狭窄的灰度进行拉伸，对较宽的灰度进行压缩，让图像的视觉效果更好。但是在实际处理中，上述的设想方法行不通，存在很大的难度。分段线性变换同线性变换相似，也很难达到上述的效果。上面描述的线性变换在进行图像增强时，存在有局限性。因此，分段线性变换在对图像进行增强时也具有局限性，并不是对所有图像都可以很好的进行图像增强。为了解决这一弊端，研究学者提出了非线性变换的增强方式。一般情况下，把变换的默认值调整合适就能达到最佳效果。如图 2.1 所示为医用内窥镜采集同心圆测标板图像的实验结果图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合Hough变换与Kalman滤波的车道线检测方法[J]. 郭笙听,李子印,赵储. 中国计量大学学报. 2017(04)
[2]Wigner-Hough transform based on slice’s entropy and its application to multi-LFM signal detection[J]. Hongwei Wang,Xiangyu Fan,You Chen,Yuanzhi Yang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(04)
[3]二维物体入水砰击问题的理论方法研究[J]. 寇莹,王宝寿,陈玮琪. 船舶力学. 2017(04)
[4]一种有效的影像中椭圆形目标提取方法[J]. 郭成成,郑守住. 电子测量技术. 2017(04)
[5]基于最小二乘法的椭圆拟合改进算法研究[J]. 陈若珠,孙岳. 工业仪表与自动化装置. 2017(02)
[6]椭圆的两种拟合方法研究[J]. 宫能宝. 智能城市. 2017(03)
[7]一种基于概率Hough变换的遥感图像中线目标检测新方法[J]. 巩学美,高昆,王研,林娟,朱建峰. 影像科学与光化学. 2017(02)
[8]基于社会情感优化算法的步进式同心圆无钟高炉布料控制研究[J]. 马财生,任廷志,杨二旭. 燕山大学学报. 2017(01)
[9]基于莱特准则的椭圆拟合优化算法[J]. 曹俊丽,李居峰. 计算机应用. 2017(01)
[10]基于整体最小二乘的椭圆拟合方法[J]. 熊风光,李希,韩燮. 微电子学与计算机. 2017(01)
博士论文
[1]四阶椭圆型方程若干有限元新方法和高效求解算法[D]. 黄学海.上海交通大学 2010
硕士论文
[1]基于陨石坑拟合椭圆的着陆器位姿估计方法研究[D]. 高锡珍.青岛科技大学 2016
[2]基于USB接口的高清电子内窥镜系统设计[D]. 姚陈昀.浙江大学 2014
[3]多椭圆拟合的算法研究[D]. 华瑞娟.暨南大学 2010
本文编号：2899802
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
医用内窥镜内部结构图
如下图1.3 所示，内窥镜依次标记 A、B、C。图 1.3 被测内窥镜 A、B、C1.3 国内外研究现状随着医用内窥镜需求量不断提升，针对医用内窥镜质量标准检测的可信度，越来越受人们的关注。尤其对医用内窥镜最大视场角和畸变率的测量备受关注。所以对内窥镜最大视场角的测量和相对畸变率的测量成为国内外研究的重点。因此图像识别技术成为测量这两项光学性能指标的重要技术[6]。1.3.1 医用内窥镜质量检测的现状对于内窥镜制造业来说，德国、美国等发达国家的内窥镜行业发展快速，行业制造标
中的灰度动态范围实现。图像中的某些细微的特征，灰度变换都能够很好的进行检测[23]。常用的方式分为三种。1）线性变换图像增强方式2）非线性变换图像增强方式3）分段线性变换图像增强方式线性变换的方式，就是使用线性函数来对像素点进行变换，使用分段线性函数来计算修改像素点的值就是分段线性变换。其中，线性变换可以针对整幅图像，对狭窄的灰度进行拉伸，对较宽的灰度进行压缩，让图像的视觉效果更好。但是在实际处理中，上述的设想方法行不通，存在很大的难度。分段线性变换同线性变换相似，也很难达到上述的效果。上面描述的线性变换在进行图像增强时，存在有局限性。因此，分段线性变换在对图像进行增强时也具有局限性，并不是对所有图像都可以很好的进行图像增强。为了解决这一弊端，研究学者提出了非线性变换的增强方式。一般情况下，把变换的默认值调整合适就能达到最佳效果。如图 2.1 所示为医用内窥镜采集同心圆测标板图像的实验结果图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合Hough变换与Kalman滤波的车道线检测方法[J]. 郭笙听,李子印,赵储. 中国计量大学学报. 2017(04)
[2]Wigner-Hough transform based on slice’s entropy and its application to multi-LFM signal detection[J]. Hongwei Wang,Xiangyu Fan,You Chen,Yuanzhi Yang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(04)
[3]二维物体入水砰击问题的理论方法研究[J]. 寇莹,王宝寿,陈玮琪. 船舶力学. 2017(04)
[4]一种有效的影像中椭圆形目标提取方法[J]. 郭成成,郑守住. 电子测量技术. 2017(04)
[5]基于最小二乘法的椭圆拟合改进算法研究[J]. 陈若珠,孙岳. 工业仪表与自动化装置. 2017(02)
[6]椭圆的两种拟合方法研究[J]. 宫能宝. 智能城市. 2017(03)
[7]一种基于概率Hough变换的遥感图像中线目标检测新方法[J]. 巩学美,高昆,王研,林娟,朱建峰. 影像科学与光化学. 2017(02)
[8]基于社会情感优化算法的步进式同心圆无钟高炉布料控制研究[J]. 马财生,任廷志,杨二旭. 燕山大学学报. 2017(01)
[9]基于莱特准则的椭圆拟合优化算法[J]. 曹俊丽,李居峰. 计算机应用. 2017(01)
[10]基于整体最小二乘的椭圆拟合方法[J]. 熊风光,李希,韩燮. 微电子学与计算机. 2017(01)
博士论文
[1]四阶椭圆型方程若干有限元新方法和高效求解算法[D]. 黄学海.上海交通大学 2010
硕士论文
[1]基于陨石坑拟合椭圆的着陆器位姿估计方法研究[D]. 高锡珍.青岛科技大学 2016
[2]基于USB接口的高清电子内窥镜系统设计[D]. 姚陈昀.浙江大学 2014
[3]多椭圆拟合的算法研究[D]. 华瑞娟.暨南大学 2010
本文编号：2899802
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