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高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置及方法

文檔序號(hào):7794335閱讀:861來源:國(guó)知局
高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置及方法。本裝置包括硬管鏡(1)、光源(2)、鏡頭(3)、高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)、手柄(5)、高清相機(jī)(6)、手柄鍵盤(7)、腳踏板(16)和視頻處理主機(jī)(8);手柄(5)包含高清相機(jī)(6)和手柄鍵盤(7);高清相機(jī)(6)采集高清內(nèi)窺鏡視頻;視頻處理主機(jī)(8)對(duì)高清內(nèi)窺鏡視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)處理;高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)實(shí)時(shí)顯示高清內(nèi)窺鏡視頻;硬盤(15)存儲(chǔ)高清內(nèi)窺鏡視頻或圖像;醫(yī)生操作手柄鍵盤(7)和腳踏板(16),在人機(jī)交互菜單的配合下控制高清內(nèi)窺鏡視頻的處理和存儲(chǔ)過程;本方法對(duì)高清內(nèi)窺鏡視頻進(jìn)行凍結(jié)、白平衡、測(cè)光、亮度、對(duì)比度、放大、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、雙屏顯示、輪廓強(qiáng)調(diào)等處理。
【專利說明】高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置及方法。能滿足高清醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡臨床診療和教學(xué)的應(yīng)用需求。
【背景技術(shù)】
[0002]電子內(nèi)窺鏡是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診療的常用醫(yī)療器械。作為一種“非入侵式”診療手段,其對(duì)患者造成的創(chuàng)傷小且術(shù)后恢復(fù)快,因而在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診療過程中扮演者重要的角色,應(yīng)用越來越廣泛,需求也越來越多。
[0003]隨著電子內(nèi)窺鏡的發(fā)展,各種各樣的醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)層出不窮,國(guó)外的內(nèi)窺鏡生成廠商如奧林巴斯、富士能等在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,國(guó)內(nèi)類似的產(chǎn)品相對(duì)比較少,特別是高清醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。高清醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)由于價(jià)格昂貴只有少數(shù)大型醫(yī)療中才有使用,眾多中小型醫(yī)院對(duì)物美價(jià)廉的高清醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)有著強(qiáng)烈的需求。這是由于高清醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)可以提供更加清晰的內(nèi)窺鏡視頻或圖像,可以輔助醫(yī)生提供對(duì)患者疾病的診斷和治療,因而獲得眾多醫(yī)生的青睞。
[0004]隨著技術(shù)的進(jìn)步,使得研發(fā)一套具有高清醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)成為可能。市場(chǎng)上已出現(xiàn)了一些高清醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng),但這些系統(tǒng)一般都是基于DSP或FPGA等專用芯片開發(fā)的,開發(fā)難度比較大,研發(fā)周期比較長(zhǎng),而基于主機(jī)的解決方案則相對(duì)比較容易實(shí)現(xiàn),還可以使用大量已有的成熟技術(shù)。在主機(jī)中可以實(shí)現(xiàn)高清內(nèi)窺鏡視頻的并行實(shí)時(shí)處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明鑒于上述【背景技術(shù)】完成,其目的在于,提供一種能夠獲取高清內(nèi)窺鏡視頻并對(duì)高清內(nèi)窺鏡視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、顯示和存儲(chǔ)的裝置和方法,提供方便醫(yī)生使用的操作接口。`
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的構(gòu)思是:本發(fā)明的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置具有由高清相機(jī)和高清視頻采集卡組成的高清內(nèi)窺鏡視頻采集單元、由中央處理器和圖形處理器組成的高清內(nèi)窺鏡視頻處理單元、由高清視頻回放卡和高清醫(yī)用監(jiān)視器組成的高清內(nèi)窺鏡視頻顯示單元和由手柄鍵盤、腳踏板和人機(jī)交互菜單組成的人機(jī)交互單元;發(fā)明I的具體實(shí)施方案對(duì)應(yīng)于圖1。
[0007]上述高清相機(jī)采用Magnolia高清(XD相機(jī);高清視頻采集卡采用DeckLink MiniRecoder視頻卡;中央處理器采用酷睿i7系列CPU ;圖形處理器采用GeForce GTX 660顯卡(內(nèi)含圖形處理器);高清視頻回放卡采用DeckLink Mini Monitor視頻卡;高清醫(yī)用監(jiān)視器采用LMD-2110MC監(jiān)視器;高清相機(jī)通過HD-SDI接口將高清內(nèi)窺鏡視頻傳輸?shù)礁咔逡曨l采集卡;高清視頻采集卡通過PCI接口將高清內(nèi)窺鏡視頻傳輸?shù)街醒胩幚砥髦羞M(jìn)行處理;中央處理器和圖形處理器通過PCI接口交互高清內(nèi)窺鏡視頻;中央處理器通過PCI接口傳輸高清內(nèi)窺鏡視頻到高清視頻回放卡;高清視頻回放卡通過HDMI接口將高清內(nèi)窺鏡視頻傳輸?shù)礁咔灞O(jiān)視器上進(jìn)行顯示。[0008]上述手柄鍵盤有凍結(jié)鍵、白平衡鍵、模式鍵、上選鍵和下選鍵5個(gè)按鍵,并和腳踏板一同連接到“6鍵”鍵盤解碼模塊;鍵盤解碼模塊負(fù)責(zé)將手柄鍵盤和腳踏板的開關(guān)信號(hào)解碼成標(biāo)準(zhǔn)鍵盤信號(hào)傳遞到視頻處理主機(jī);手柄鍵盤上的模式鍵、上選鍵和下選鍵需要在人機(jī)交互菜單的配合下使用,以實(shí)現(xiàn)測(cè)光、亮度、對(duì)比度、放大、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、雙屏顯示、輪廓強(qiáng)調(diào)等控制;人機(jī)交互菜單分普通菜單(A)和高級(jí)菜單(B)兩種,普通菜單(A)包含復(fù)位、測(cè)光、亮度、對(duì)比度、放大五個(gè)主要菜單項(xiàng),高級(jí)菜單(B)包含復(fù)位、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、雙屏顯示、輪廓強(qiáng)調(diào)五個(gè)主要菜單項(xiàng);模式鍵用于當(dāng)前菜單各項(xiàng)間的切換,若當(dāng)前選擇的菜單項(xiàng)為復(fù)位時(shí),按上選鍵實(shí)現(xiàn)普通菜單(A)和高級(jí)菜單(B)間的切換,下選鍵實(shí)現(xiàn)相應(yīng)菜單各功能的復(fù)位,若當(dāng)前選擇的菜單項(xiàng)為其他菜單項(xiàng),按上選鍵和下選鍵來改變當(dāng)前菜單功能的控制參數(shù);發(fā)明3的具體實(shí)施方案對(duì)應(yīng)于圖2和圖3。
[0009]一種高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,采用上述裝置進(jìn)行處理,該方法的特征在于:具有7大處理步驟,分別為步驟S初始化視頻處理系統(tǒng);步驟S根據(jù)凍結(jié)模式進(jìn)行視頻凍結(jié)處理;步驟S根據(jù)系統(tǒng)控制參數(shù)繪制菜單圖,將當(dāng)前視頻幀、并行處理控制參數(shù)、參考圖和菜單圖導(dǎo)入從圖形處理器中進(jìn)行處理;步驟$在圖形處理器中根據(jù)并行處理控制參數(shù)對(duì)視頻幀進(jìn)行處理,將得到的視頻幀導(dǎo)回中央處理器;步驟f;根據(jù)測(cè)光模式對(duì)視頻幀進(jìn)行測(cè)光處理,并根據(jù)測(cè)光結(jié)果更新步驟t中的明度控制參數(shù);步驟f顯示視頻并根據(jù)存儲(chǔ)模式存儲(chǔ)視頻幀,并適時(shí)將當(dāng)前視頻幀存儲(chǔ)為參考圖;步驟2循環(huán)執(zhí)行步驟S到步驟當(dāng),直到視頻處理系統(tǒng)關(guān)閉。
[0010]上述步驟? ,視頻處理系統(tǒng)初始化后開始采集高清內(nèi)窺鏡視頻;控制相機(jī)的串口被初始化;視頻處理系統(tǒng)可響應(yīng)手柄鍵盤和腳踏板的控制;并創(chuàng)建參考圖和菜單圖;發(fā)明5的具體實(shí)施方案對(duì)應(yīng)于圖4。
[0011]上述步驟f , 根據(jù)凍結(jié)模式選擇是否凍結(jié),若凍結(jié)則將當(dāng)前視頻幀臨時(shí)保存在內(nèi)存中作為后續(xù)處理的視頻幀,直到凍結(jié)被釋放;發(fā)明6的具體實(shí)施方案對(duì)應(yīng)于圖5。
[0012]上述步驟:S ,將內(nèi)存中的臨時(shí)菜單圖還原為空白圖,然后根據(jù)系統(tǒng)控制菜單繪制新的菜單圖;菜單圖上主要顯示了當(dāng)前菜單、當(dāng)前菜單項(xiàng)和當(dāng)前菜單項(xiàng)的狀態(tài)值等信息;存儲(chǔ)模式狀態(tài)值和當(dāng)前日期和時(shí)間信息也會(huì)被繪制到菜單圖中;最后將待處理的視頻幀、參考圖、菜單圖和并行處理參數(shù)導(dǎo)入圖形處理器中。
[0013]上述步驟在圖形處理器中并行處理視頻幀,輸入為視頻幀、并行處理參數(shù)、參考圖和菜單圖,輸出為ARGB和RGB兩種格式的視頻幀;其中ARGB視頻幀用于顯示,RGB視頻幀用于存儲(chǔ);圖形處理器主要實(shí)現(xiàn)明度、對(duì)比度、放大、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、雙屏顯示、輪廓強(qiáng)調(diào)7中處理;發(fā)明8的具體實(shí)施方案對(duì)應(yīng)于圖6。
[0014]上述步驟S:,根據(jù)測(cè)光模式進(jìn)行測(cè)光處理,并根據(jù)測(cè)光結(jié)果對(duì)明度控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整;調(diào)整后的明度控制參數(shù)將在下一視頻幀的處理中應(yīng)用到,從而實(shí)現(xiàn)視頻幀亮度的“反饋式”調(diào)節(jié);具體實(shí)施方案對(duì)應(yīng)于圖8。
[0015]上述步驟f ,將ARGB格式的視頻幀直接通過高清視頻回放卡回放到高清醫(yī)院監(jiān)視器;根據(jù)存儲(chǔ)模式選擇存儲(chǔ)視頻或圖像;在存儲(chǔ)圖像時(shí)還會(huì)用此圖像更新參考圖,如此,參考圖對(duì)應(yīng)最后一張存儲(chǔ)圖像。[0016]上述步驟;2 ,循環(huán)執(zhí)行步驟2.到步驟$ ,直到視頻處理系統(tǒng)關(guān)閉。在循環(huán)執(zhí)行的過程中,根據(jù)醫(yī)生的控制實(shí)現(xiàn)視頻的不同的處理、顯示和存儲(chǔ)方式。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較,具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著技術(shù)進(jìn)步:提供了一種對(duì)高清內(nèi)窺鏡視頻進(jìn)行處理、顯示和存儲(chǔ)的裝置和方法,同時(shí)方便操作和使用;能獲取到1920*1080P的真高清內(nèi)窺鏡視頻,可極大地輔助醫(yī)生提高診療水平;提供多種常用的內(nèi)窺鏡視頻處理功能,如白平衡、凍結(jié)、放大、旋轉(zhuǎn)、雙屏顯示、輪廓強(qiáng)調(diào)、測(cè)光等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1是高清內(nèi)窺鏡視頻處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]附圖2是硬管鏡、鏡頭和手柄連接結(jié)構(gòu)圖 附圖3是人機(jī)交互菜單設(shè)計(jì)圖。
[0020]附圖4是視頻處理主機(jī)中視頻處理的流程圖。
[0021]附圖5是凍結(jié)處理的流程圖。
[0022]附圖6是圖形處理器視頻處理的輸入和輸出。
[0023]附圖7是亮度調(diào)節(jié)、明度調(diào)節(jié)和測(cè)光處理三者關(guān)系示意圖。
[0024]附圖8是測(cè)光處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)`施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0026]實(shí)施例一:
參見附圖廣附圖3,本高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置包括一個(gè)一個(gè)硬管鏡(I)、一個(gè)光源(2)、一個(gè)鏡頭(3)、一臺(tái)高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)、一個(gè)手柄(5)、一個(gè)高清相機(jī)(6)、一個(gè)手柄鍵盤(7)、一個(gè)腳踏板(16)和一臺(tái)視頻處理主機(jī)(8);視頻處理主機(jī)(8)包含一張高清視頻回放卡(9)、一張高清視頻采集卡(10)、一個(gè)串口(11)、一個(gè)圖形處理器(12)、一個(gè)中央處理器(13)、一個(gè)鍵盤解碼模塊(14)和一個(gè)硬盤(15)。其特征在于:光源(2)給硬管鏡(I)提供內(nèi)窺鏡檢查所需的照明;硬管鏡(I)通過鏡頭(3 )和手柄(5 )中高清相機(jī)(6 )相連;高清相機(jī)(6)、手柄鍵盤(7)和高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)連接視頻處理主機(jī)(8);在視頻處理主機(jī)(8 )中,中央處理器(13 )連接串口( 11)、高清視頻采集卡(10 )、高清視頻回放卡(9 )、圖形處理器(12)、硬盤(15)和鍵盤解碼模塊(14);鍵盤解碼模塊(14)連接手柄鍵盤(7)和腳踏板(16);高清相機(jī)(6)采集高清內(nèi)窺鏡視頻并通過高清視頻采集卡(10)傳輸?shù)街醒胩幚砥?br> (13);中央處理器(13)在圖形處理器(12)的協(xié)同下對(duì)高清內(nèi)窺鏡視頻進(jìn)行處理;通過高清視頻回放卡(9)將處理后的高清內(nèi)窺鏡視頻輸出到高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)上進(jìn)行顯示;硬盤
(15)用于存儲(chǔ)高清內(nèi)窺鏡視頻或圖像;醫(yī)生通過手柄(5)上的手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)控制高清內(nèi)窺鏡視頻的處理過程;鍵盤解碼模塊(14)用于將手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)的開關(guān)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為到標(biāo)準(zhǔn)鍵盤輸入信號(hào)并傳遞給視頻處理主機(jī)(8)。
[0027]實(shí)施例二:
附圖1是本高清內(nèi)窺鏡視頻處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。該裝置包括一個(gè)硬管鏡(I)、一個(gè)光源(2)、一個(gè)鏡頭(3)、一臺(tái)高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)、一個(gè)手柄(5)、一個(gè)高清相機(jī)(6)、一個(gè)手柄鍵盤(7)、一個(gè)腳踏板(16)和一臺(tái)視頻處理主機(jī)(8);視頻處理主機(jī)(8)包含一張高清視頻回放卡(9)、一張高清視頻采集卡(10)、一個(gè)串口(11)、一個(gè)圖形處理器(12)、一個(gè)中央處理器(13)、一個(gè)鍵盤解碼模塊(14)和一個(gè)硬盤(15)。
[0028]附圖1中硬管鏡(I)、鏡頭(3)和手柄(5)構(gòu)成一個(gè)組合體,醫(yī)生在使用的時(shí)候手持手柄(5)并將硬管鏡(I)對(duì)準(zhǔn)患者待檢查的部位,如耳鼻咽喉部;在檢查的過程中,光源
(2)通過硬管鏡(I)上的光源接口(17)給提供硬管鏡(I)所需的照明光,患者在檢查內(nèi)腔的場(chǎng)景光通過硬管鏡(I)傳輸?shù)界R頭(3),再由鏡頭(3)映射到手柄(5)中的高清相機(jī)(6)中的CCD圖像傳感器;高清相機(jī)(6)和高清視頻采集卡(10)負(fù)責(zé)將高清內(nèi)窺鏡視頻采集到中央處理器(13);中央處理器(13)和圖形處理器(12)負(fù)責(zé)高清內(nèi)窺鏡視頻的處理,具體說是圖形處理器(12)協(xié)助中央處理器(13)完成高清內(nèi)窺鏡視頻的實(shí)時(shí)處理,單有中央處理器(13)達(dá)不到實(shí)時(shí)處理的效果;高清視頻回放卡(9)和高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)負(fù)責(zé)高清內(nèi)窺鏡視頻的顯示;硬盤(15)用于存儲(chǔ)高清內(nèi)窺鏡視頻或圖像;在檢查的過程中,醫(yī)生還可以通過手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)操作,實(shí)現(xiàn)高清內(nèi)窺鏡視頻的不同處理,以及存儲(chǔ)高清內(nèi)窺鏡視頻或圖像。
[0029]附圖1中手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)是通過鍵盤解碼模塊(14)連接到中央處理器(13)的,鍵盤解碼模塊(14)負(fù)責(zé)手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)的開關(guān)控制信號(hào)到標(biāo)準(zhǔn)鍵盤控制信號(hào)的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換,從而讓視頻處理系統(tǒng)感知到用戶的操作;鍵盤解碼模塊可實(shí)現(xiàn)“6鍵”解碼,分別對(duì)應(yīng)手柄鍵盤(7)上的5個(gè)按鍵和一個(gè)腳踏板(16)。
[0030]附圖1中的高清相機(jī)(6)采用一款具有HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)高清接口的Magnolia(木蘭)相機(jī),可以輸出1920*1080P的真高清視頻,本發(fā)明中高清相機(jī)的幀率設(shè)定為24幀每秒,高清相機(jī)采集到的視頻是YUV4:2:2格式的;高清視頻采集卡(10)采用DeckLink Mini Recoder卡,該視頻卡只提供視頻采集的功能,而不能通過該視頻卡回放視頻,其具有兩種高清視頻輸入接口,即HD-SDI和HDMI接口,輸出則是PCI接口,高清相機(jī)(6 )通過HD-SDI接口將高清內(nèi)窺鏡視頻傳輸?shù)礁咔逡曨l采集卡(10)進(jìn)行采集,高清視頻采集卡(10)將采集到的高清視頻通過PCI 口輸入到視頻處理主機(jī)(8 )中的中央處理器(13 )進(jìn)行處理;中央處理器(13)采用酷睿i7處理器;圖形處理器(12)采用GeForce GTX 660顯卡(內(nèi)含圖形處理器),圖形處理器(12)配合中央處理器(13)實(shí)現(xiàn)對(duì)高清內(nèi)窺鏡視頻的實(shí)時(shí)處理,兩者的分工是中央處理器(13)負(fù)責(zé)串行處理的部分,而圖形處理器(12)負(fù)責(zé)并行處理的部分,在圖像處理器
(12)中處理高清內(nèi)窺鏡視頻需要首先將高清內(nèi)窺鏡視頻導(dǎo)入圖形處理器(12),在圖形處理器(12)中處理完后需導(dǎo)回中央處理器(13),最后有中央處理器(13)將處理完的高清內(nèi)窺鏡視頻輸出到高清視頻回放卡(9),高清視頻回放卡(9)采用DeckLink Mini Monitor卡,該視頻卡只提供視頻回放的功能,而不能通過該視頻卡采集視頻,其視頻輸入接口是PCI接口,中央處理器(13)通過PCI接口與高清視頻回放卡(9)連接,高清視頻回放卡(9)具有兩種高清視頻輸出口,HD-SDI和HDMI接口,在視頻回放時(shí),兩種接口同時(shí)輸出高清視頻;本發(fā)明中的高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)采用LMD-21IOMC監(jiān)視器,具有較高的性價(jià)比,其高清視頻輸入接口是HDMI,高清醫(yī)用監(jiān)視器(4 )通過HDMI接口和高清視頻回放卡(9 )連接。
附圖2是硬管鏡(I)、鏡頭(3)和手柄(5)連接結(jié)構(gòu)圖。圖中沒有顯示畫出高清相機(jī)
(6),高清相機(jī)(6)被包含在了手柄(5)中。硬管鏡(I)、鏡頭(3)和手柄(5)是一個(gè)組合體;硬管鏡(I)可以是耳鏡、鼻鏡、喉鏡等,視具體的臨床檢查需求而定;光源(2)提供內(nèi)窺鏡檢查所需的照明,光源(2)的具體規(guī)格在具體應(yīng)用中可以有多種選擇,如在耳鼻咽喉硬管鏡檢查過程中可以使用功率比較小的光源;鏡頭(3)是標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)窺鏡硬鏡鏡頭,鏡頭前端是連接硬管鏡的硬鏡卡口(18),鏡頭后端是連接高清相機(jī)(6)的標(biāo)準(zhǔn)C接口 ;通過鏡頭(3)上的旋轉(zhuǎn)體(20)來移動(dòng)鏡片組(19)進(jìn)行調(diào)焦;通過硬鏡卡口(18)和標(biāo)準(zhǔn)C接口,硬管鏡(I)、鏡頭(3 )和手柄(5 )組合在了一起,醫(yī)生在使用的時(shí)候,一般左手拿住手柄(5 )并將硬管鏡
(I)對(duì)準(zhǔn)患者的待檢查部位,如耳鼻咽喉處,在檢查的過程中還可以操作手柄(5)上的手柄鍵盤(7);手柄鍵盤(7)具有5個(gè)按鍵,分別是凍結(jié)鍵(21)、白平衡鍵(22)、模式鍵(23)、上選鍵(24)和下選鍵(25),手柄鍵盤(7)的開關(guān)控制信號(hào)通過手柄鍵盤(7 )控制線連接到鍵盤解碼模塊(14)。
[0031]附圖3是人機(jī)交互菜單設(shè)計(jì)圖。手柄鍵盤中的模式鍵(23)、上選鍵(24)和下選鍵
(25)在人機(jī)交互菜單的配合下使用;人機(jī)交互菜單分兩種,分別是普通菜單(A)和高級(jí)菜單(B);普通菜單(A)對(duì)應(yīng)常用的操作,而高級(jí)菜單(B)對(duì)應(yīng)一些不常用但對(duì)內(nèi)窺鏡視頻系統(tǒng)來說比較實(shí)用的操作,兩種菜單上都有一個(gè)復(fù)位菜單項(xiàng),分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)菜單各項(xiàng)的復(fù)位操作;模式鍵(23)負(fù)責(zé)在菜單中各項(xiàng)間進(jìn)行切換,而上選鍵(24)和下選鍵(25)分別用于對(duì)當(dāng)前菜單項(xiàng)控制狀態(tài)的調(diào)整,例如模式鍵(23)切換到亮度調(diào)整菜單項(xiàng),則上選鍵(24)用于將亮度提高,而下選鍵(25)用于將亮度降低,但有一種特殊情況即當(dāng)切換到某個(gè)菜單的復(fù)位項(xiàng)時(shí),上選鍵(24)則代表相應(yīng)菜單各項(xiàng)的復(fù)位操作,而下選鍵(25)則實(shí)現(xiàn)普通菜單(A)和高級(jí)菜單(B)間的切換;系統(tǒng)初始化時(shí)進(jìn)入普通菜單(A)調(diào)整狀態(tài)。
[0032]實(shí)施例三:
參見附圖4-附圖8,本高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,采用上述裝置進(jìn)行處理,其特征在于具有如下處理步驟:
X初始化視頻處理系統(tǒng);
I:.根據(jù)凍結(jié)模式進(jìn)行視頻凍結(jié)處理;
客根據(jù)系統(tǒng)控制參數(shù)繪制菜單圖,將當(dāng)前視頻幀、并行處理控制參數(shù)、參考圖和菜單圖導(dǎo)入從圖形處理器(12)中進(jìn)行處理;
S在圖形處理器(12)中根據(jù)并行處理控制參數(shù)對(duì)視頻幀進(jìn)行處理,將得到的視頻幀導(dǎo)回中央處理器(13);
S根據(jù)測(cè)光模式對(duì)視頻幀進(jìn)行測(cè)光處理,并根據(jù)測(cè)光結(jié)果更新步驟1:中的明度控制參
數(shù);
?顯示視頻并根據(jù)存儲(chǔ)模式存儲(chǔ)視頻幀,并適時(shí)將當(dāng)前視頻幀存儲(chǔ)為參考圖;
Z循環(huán)執(zhí)行步驟g到步驟? ,直到視頻處理系統(tǒng)關(guān)閉。
[0033]實(shí)施例四:
本高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法結(jié)合附圖描述如下:
附圖4是本視頻處理主機(jī)中視頻處理的流程圖。主要分7大步驟。第③步是初始化視頻處理系統(tǒng);第:1步是根據(jù)凍結(jié)模式進(jìn)行視頻凍結(jié)處理;第.:|步是根據(jù)系統(tǒng)控制參數(shù)繪制菜單圖,將當(dāng)前視頻幀、并行處理控制參數(shù)、參考圖和菜單圖導(dǎo)入從圖形處理器(12)中進(jìn)行處理;第$:步是在圖形處理器(12)中根據(jù)并行處理控制參數(shù)對(duì)視頻幀進(jìn)行處理,將得到的視頻幀導(dǎo)回中央處理器(13);第蒼步是根據(jù)測(cè)光模式對(duì)視頻幀進(jìn)行測(cè)光處理,并根據(jù)測(cè)光結(jié)果更新步驟S+中的明度控制參數(shù);第$步是顯示視頻并根據(jù)存儲(chǔ)模式存儲(chǔ)視頻幀,并適時(shí)將當(dāng)前視頻幀存儲(chǔ)為參考圖;第2.步是循環(huán)執(zhí)行步驟I:到步驟:!,直到視頻處理系統(tǒng)關(guān)閉。
[0034]附圖4中的第:X步是初始化視頻處理系統(tǒng)。視頻處理系統(tǒng)初始化之后,系統(tǒng)開始采集高清內(nèi)窺鏡視頻,同時(shí)可以響應(yīng)醫(yī)生的手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)操作,如醫(yī)生按手柄鍵盤(7)上的凍結(jié)鍵(21),視頻可以被凍結(jié)??;高清相機(jī)(6)的控制接口串口被初始化后,視頻處理系統(tǒng)就可以根據(jù)醫(yī)生的操作控制高清相機(jī)(6) 了,例如醫(yī)生按手柄鍵盤(7)上的白平衡鍵(22),則視頻處理系統(tǒng)將控制高清相機(jī)(6)的自動(dòng)白平衡功能,需要說明的是,在高清相機(jī)(6)進(jìn)行自動(dòng)白平衡的過程中,需要將高清相機(jī)(6)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)白色卡紙,醫(yī)生按一次白平衡鍵(22),高清相機(jī)(6)自動(dòng)白平衡一次,在高清相機(jī)(6)自動(dòng)調(diào)整完成前,高清相機(jī)(6)需要一直對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)白色卡紙,否則高清相機(jī)(6)輸出的視頻顏色將失真,或偏藍(lán)或偏黃;還有一個(gè)重要的初始化功能就是在內(nèi)存空間中創(chuàng)建用于雙屏顯示的參考圖和用于人機(jī)交互的菜單圖,視頻處理系統(tǒng)初始化時(shí)創(chuàng)建的參考圖是一張空白圖,參考圖在第意步保存圖像時(shí)將得到更新,即將最后一次保存的高清內(nèi)窺鏡圖像作為雙屏顯示的對(duì)比圖像,醫(yī)生可以通過該功能實(shí)現(xiàn)對(duì)患者多張內(nèi)窺鏡影像的對(duì)比;菜單圖是根據(jù)系統(tǒng)控制參數(shù)繪制的,菜單圖的繪制在第墓步完成。
[0035]附圖4中的第S步是根據(jù)凍結(jié)模式進(jìn)行視頻凍結(jié)處理。凍結(jié)處理是內(nèi)窺鏡視頻處理的常用功能,凍結(jié)主要是方便醫(yī)生將感興趣的視頻幀凍結(jié)下來,以進(jìn)一步仔細(xì)觀察;凍結(jié)分凍結(jié)和不凍結(jié)兩種模式,通過手柄(5)上的凍結(jié)鍵(21)實(shí)現(xiàn)兩種模式間的切換;凍結(jié)處理則是將當(dāng)前視頻幀臨時(shí)保存在內(nèi)存空間中,并作為后續(xù)處理的視頻幀,直到凍結(jié)被釋放;凍結(jié)處理的流程圖如附圖5所示。
[0036]附圖5是凍結(jié)處理的流程圖,首先是判斷是否需要凍結(jié),主要是判斷當(dāng)前的凍結(jié)模式,若凍結(jié)則進(jìn)行凍結(jié)處理,凍結(jié)處理過程中首先需要判斷是否已凍結(jié),意思是如果已凍結(jié),表示當(dāng)前已經(jīng)是凍結(jié)狀態(tài),且凍結(jié)瞬間的視頻幀已經(jīng)保存到了臨時(shí)幀內(nèi)存,所以只需要直接訪問臨時(shí)幀內(nèi)存就可獲`得需要繼續(xù)處理的視頻幀,若當(dāng)前狀態(tài)是凍結(jié)狀態(tài)而沒有將任何視頻幀保存到臨時(shí)幀內(nèi)存,這種情況主要是發(fā)生在凍結(jié)瞬間,此時(shí)需要將凍結(jié)瞬間的那張視頻幀保存到臨時(shí)幀內(nèi)存;若不是處于凍結(jié)模式,這種情況就是默認(rèn)的情況,則視頻幀主要是從高清視頻采集卡(10)實(shí)時(shí)采集而來。
[0037]附圖4中的第:;|步是根據(jù)系統(tǒng)控制參數(shù)繪制菜單圖,將當(dāng)前視頻幀、并行處理控制參數(shù)、參考圖和菜單圖導(dǎo)入從圖形處理器(12)中進(jìn)行處理。首先是根據(jù)系統(tǒng)控制參數(shù)繪制菜單圖,即需要展示給醫(yī)生的信息,包括當(dāng)前菜單、當(dāng)前菜單項(xiàng)和當(dāng)前菜單項(xiàng)的狀態(tài)值,以及存儲(chǔ)模式狀態(tài)值和當(dāng)前日期和時(shí)間,此外在采集視頻時(shí),視頻采集時(shí)長(zhǎng)也會(huì)反映到菜單圖中,詳細(xì)見第六步說明;其中當(dāng)前菜單為附圖3中所示的普通菜單(A)和高級(jí)菜單(B),默認(rèn)情況下繪制的是普通菜單(A);在當(dāng)前菜單圖中將當(dāng)前菜單中被選中的菜單項(xiàng)標(biāo)示出來,醫(yī)生通過附圖2所示的模式鍵(23)實(shí)現(xiàn)當(dāng)前菜單中各菜單項(xiàng)間的切換,例如在普通菜單中,醫(yī)生按下模式鍵(23)將在復(fù)位、測(cè)光、亮度、對(duì)比度和放大五個(gè)菜單項(xiàng)間切換;當(dāng)前菜單項(xiàng)的狀態(tài)值是指醫(yī)生選中當(dāng)前菜單的某個(gè)菜單項(xiàng)后,需要將該菜單項(xiàng)的狀態(tài)值顯示出來,以提示醫(yī)生當(dāng)前的處理狀態(tài)是什么,例如在選中普通菜單(A)的放大菜單項(xiàng)之后,菜單圖中顯示其狀態(tài)值為2,則表示當(dāng)前視頻被放大了 2倍;存儲(chǔ)模式的狀態(tài)值作為重要的信息在菜單圖中的固定位置顯示,存儲(chǔ)模式分視頻和圖像兩種,默認(rèn)的存儲(chǔ)模式為圖像,即默認(rèn)情況下存儲(chǔ)圖像;當(dāng)前日期和時(shí)間作為重要的信息展示給醫(yī)生,此外在當(dāng)前日期和時(shí)間也作為視頻和圖像的相關(guān)信息存儲(chǔ)下來,具體見附圖4的第f:步處理;最后需要將視頻幀、參考圖、菜單圖和并行處理參數(shù)導(dǎo)入圖形處理器(12)中做進(jìn)一步處理。
[0038]附圖4中的第?步是在圖形處理器(12)中根據(jù)并行處理控制參數(shù)對(duì)視頻幀進(jìn)行處理,將得到的視頻幀導(dǎo)回中央處理器(13)。在圖形處理器(12)中主要是并行處理,很多視頻處理功能都具有高度的并行性,使用圖形處理器(12)可以極大地提高視頻處理速度,尤其是針對(duì)高清視頻;本系統(tǒng)中圖形處理器(12)主要完成7項(xiàng)處理,即明度、對(duì)比度、放大、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、雙屏顯示、輪廓強(qiáng)調(diào),其中明度、對(duì)比度和輪廓強(qiáng)調(diào)是對(duì)像素值的調(diào)節(jié),放大、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、雙屏顯示是對(duì)像素坐標(biāo)的調(diào)節(jié),即幾何處理;放大倍數(shù)分1、1.2、1.4、1.6、1.8、2倍,最大倍數(shù)為2倍,這對(duì)于高清內(nèi)窺鏡視頻而言足夠了 ;旋轉(zhuǎn)分O度、90度、180度和270度旋轉(zhuǎn);翻轉(zhuǎn)分不翻轉(zhuǎn)、上下翻轉(zhuǎn)和水平翻轉(zhuǎn);雙屏顯示則是同時(shí)顯示參考圖和當(dāng)前視頻;雙屏顯示時(shí)將用到參考圖,其中視頻幀左半部分為參考圖的中心部分,右半部分為當(dāng)前視頻幀的中心部分;菜單圖是在最后“嵌入”到視頻幀中,值得注意的是,由于菜單圖只在視頻幀顯示時(shí)有用,在存儲(chǔ)幀中并不“嵌入”菜單圖。附圖6是是圖形處理器(12)視頻處理的輸入和輸出。
[0039]附圖6中的視頻幀是YUV格式的,而參考圖和菜單圖都是RGB格式的,所以首先需要將YUV格式的視頻幀轉(zhuǎn)換為RGB格式的;圖中的GPU處理模塊即為在圖形處理器(12)中運(yùn)行的并行處理程序45GPU處理模塊處理后得到兩張視頻幀,分別是ARGB和RGB格式的,ARGB格式的視頻幀用于視頻回放,這是高清視頻回放卡(9)的格式要求,RGB格式視頻幀用于存儲(chǔ)主要是為了節(jié)省存儲(chǔ)空間。
[0040]附圖4中的第S步是根據(jù)測(cè)光模式對(duì)視頻幀進(jìn)行測(cè)光處理,并根據(jù)測(cè)光結(jié)果更新步驟f中的明度控制參數(shù)。首先需要說明的是亮度調(diào)節(jié)、明度調(diào)節(jié)和測(cè)光調(diào)節(jié)三種之間的關(guān)系,附圖7是亮度調(diào)節(jié)、明度調(diào)節(jié)和測(cè)光處理三者關(guān)系示意圖。
[0041]附圖7中,亮度調(diào)節(jié)、明度調(diào)節(jié)都是對(duì)視頻的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié),不同的是亮度調(diào)節(jié)是通過控制高清相機(jī)(6)的快門實(shí)現(xiàn)的,即改變快門控制參數(shù),高清相機(jī)(6)的快門時(shí)間的可調(diào)范圍為2ms到30ms,快門時(shí)間越長(zhǎng)則得到的高清內(nèi)窺鏡視頻越亮,通過調(diào)節(jié)快門時(shí)間將高清相機(jī)(6)獲得的原始高清內(nèi)窺鏡視頻的整體亮度控制在一個(gè)“合理”的范圍,即避免高清相機(jī)(6)的CCD圖像傳感器發(fā)送“光溢出”,因?yàn)榇藭r(shí)高清內(nèi)窺鏡視頻將會(huì)出現(xiàn)大面積的高亮區(qū)域,影響醫(yī)生的觀察和診斷;在快門時(shí)間一定后,則可以通過明度調(diào)節(jié)“自適應(yīng)”地調(diào)節(jié)高清內(nèi)窺鏡視頻的整體亮度,所以需要通過“測(cè)光”來對(duì)高清內(nèi)窺鏡視頻的整體亮度進(jìn)行一個(gè)評(píng)估,或太高或太低,明度調(diào)節(jié)和測(cè)光處理配合工作實(shí)現(xiàn)高清內(nèi)窺鏡視頻的“自適應(yīng)”亮度調(diào)整;明度調(diào)節(jié)發(fā)生在第$步,測(cè)光處理發(fā)生在第3)步;設(shè)計(jì)高清內(nèi)窺鏡視頻的“自適應(yīng)”亮度調(diào)整主要是由于在內(nèi)窺鏡檢查過程中,常常由于硬管鏡(I)距離患者待檢查部位內(nèi)腔時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近,導(dǎo)致高清內(nèi)窺鏡視頻的整體亮度時(shí)亮?xí)r暗,不穩(wěn)定,所以希望高清內(nèi)窺鏡視頻后處理的過程中使其能夠“自適應(yīng)”地調(diào)整亮度,給醫(yī)生提供亮度更加均衡的高清內(nèi)窺鏡視頻。[0042]附圖8是測(cè)光處理的流程圖。圖中首先是分別計(jì)算高亮區(qū)和低亮區(qū)各自所占的比例,判斷某個(gè)像素是否處于高亮區(qū),首先是將該像素值由RGB表示轉(zhuǎn)換為YUV表示,然后判斷Y分量是否超出了預(yù)設(shè)的閾值,如Y>200 (Y的范圍是O到255),若超出則為高亮區(qū)的像素點(diǎn),同理,對(duì)于Y分量低于預(yù)設(shè)的閾值,如Υ〈60,則為低亮區(qū)的像素點(diǎn);分別統(tǒng)計(jì)出高亮區(qū)和低亮區(qū)像素值個(gè)數(shù)占像素總個(gè)數(shù)的比例;測(cè)光模式醫(yī)生肉眼對(duì)當(dāng)前高清內(nèi)窺鏡視頻整體亮度的一個(gè)估計(jì),測(cè)光模式分三種,即低位、普通和高位模式,默認(rèn)測(cè)光模式是普通模式;低位模式表示當(dāng)前視頻亮度比較高,自適應(yīng)調(diào)整過程需要調(diào)低視頻亮度,普通模式表示無需調(diào)整,高位模式表示需要調(diào)高視頻亮度;根據(jù)測(cè)光模式設(shè)定高亮區(qū)最大比例閾值,表示若高亮區(qū)的區(qū)域所占比例超出該閾值時(shí),需要進(jìn)行調(diào)節(jié),同時(shí)對(duì)于低亮區(qū)最大比例閾值,表示若低亮區(qū)的所占比例超出該閾值時(shí),需要進(jìn)行調(diào)節(jié),本系統(tǒng)中兩者的最大閾值均設(shè)定為70%;通過比較高亮區(qū)所占比例和高亮區(qū)最大比例閾值判斷是否需要調(diào)低明度控制參數(shù),通過比較低亮區(qū)所占比例和低亮區(qū)最大比例閾值判斷是否需要調(diào)高明度控制參數(shù);通過調(diào)高或調(diào)低明度控制參數(shù)改變后續(xù)處理后的高清內(nèi)窺鏡視頻的亮度,從而實(shí)現(xiàn)高清內(nèi)窺鏡視頻亮度的“自適應(yīng)”調(diào)整。
[0043]附圖4中的第甚步是顯示視頻并根據(jù)存儲(chǔ)模式存儲(chǔ)視頻幀,并適時(shí)將當(dāng)前視頻幀存儲(chǔ)為參考圖。顯示視頻則是直接將第四步得到的ARGB格式的視頻幀通過高清視頻回放卡(9)顯示到高清醫(yī)用監(jiān)視器(4);存儲(chǔ)操作主要是通過腳踏板(16)實(shí)現(xiàn),并判斷當(dāng)前的存儲(chǔ)模式,默認(rèn)的存儲(chǔ)模式是存儲(chǔ)圖像,通過“長(zhǎng)按”模式鍵(23)可以在存儲(chǔ)圖像和存儲(chǔ)視頻間切換;存儲(chǔ)圖像時(shí),踩一次腳踏板(16)存儲(chǔ)一張高清內(nèi)窺鏡圖像,存儲(chǔ)視頻時(shí),踩一次開始存儲(chǔ)視頻,再踩一次視頻存儲(chǔ)結(jié)束,在采集視頻時(shí),還會(huì)將采集時(shí)長(zhǎng)繪制到菜單圖中,這是在第S步中完成的;在采集圖 像時(shí),還會(huì)將最后一次存儲(chǔ)的圖像更新到參考圖中,所以參考圖總是臨時(shí)保存最后一張存儲(chǔ)的高清內(nèi)窺鏡視頻圖像。
[0044]附圖4第$步中視頻存儲(chǔ)格式為M-JPEG,圖像存儲(chǔ)格式為JPEG,這兩種格式都能保證在節(jié)省存儲(chǔ)空間的條件下得到高質(zhì)量的視頻或圖像;在存儲(chǔ)視頻時(shí),視頻存儲(chǔ)的幀率不宜太高,這是由于高清內(nèi)窺鏡視頻從AVI到M-JPEG壓縮過程需要時(shí)間,本系統(tǒng)中視頻采集幀率達(dá)到24幀每秒,視頻存儲(chǔ)的幀率設(shè)置為15幀每秒,能得到比較流暢的高清內(nèi)窺鏡視頻且基本不丟幀。
[0045]附圖4第$步中存儲(chǔ)視頻和圖像的命名格式分別為“VIDEO-年-月-日-時(shí):分:秒”和“ IMAGE-年-月-日-時(shí):分:秒”,其中VIDEO和IMAGE用于區(qū)分當(dāng)前存儲(chǔ)的是視頻還是圖像,年月日時(shí)分秒是存儲(chǔ)視頻或圖像的時(shí)刻,精確到秒可以保證命名不會(huì)重復(fù)掉;通過視頻或圖像的存儲(chǔ)信息醫(yī)生可以知道視頻或圖像的采集日期。
[0046]附圖4中的第2.步是循環(huán)執(zhí)行步驟S到步驟基,直到視頻處理系統(tǒng)關(guān)閉。在循環(huán)執(zhí)行的過程中,根據(jù)醫(yī)生的控制實(shí)現(xiàn)視頻的不同處理,以滿足醫(yī)生的診療需要。
【權(quán)利要求】
1.一種高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置,包括一個(gè)硬管鏡(I)、一個(gè)光源(2)、一個(gè)鏡頭(3)、一臺(tái)高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)、一個(gè)手柄(5)、一個(gè)高清相機(jī)(6)、一個(gè)手柄鍵盤(7)、一個(gè)腳踏板(16)和一臺(tái)視頻處理主機(jī)(8);視頻處理主機(jī)(8)包含一張高清視頻回放卡(9)、一張高清視頻采集卡(10)、一個(gè)串口(11)、一個(gè)圖形處理器(12)、一個(gè)中央處理器(13)、一個(gè)鍵盤解碼模塊(14)和一個(gè)硬盤(15)。其特征在于:光源(2)給硬管鏡(I)提供內(nèi)窺鏡檢查所需的照明;硬管鏡(I)通過鏡頭(3)和手柄(5)中高清相機(jī)(6)相連;高清相機(jī)(6)、手柄鍵盤(7)和高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)連接視頻處理主機(jī)(8);在視頻處理主機(jī)(8)中,中央處理器(13)連接串口(11)、高清視頻采集卡(10)、高清視頻回放卡(9)、圖形處理器(12)、硬盤(15)和鍵盤解碼模塊(14);鍵盤解碼模塊(14)連接手柄鍵盤(7)和腳踏板(16);高清相機(jī)(6 )采集高清內(nèi)窺鏡視頻并通過高清視頻采集卡(10 )傳輸?shù)街醒胩幚砥?13 );中央處理器(13)在圖形處理器(12)的協(xié)同下對(duì)高清內(nèi)窺鏡視頻進(jìn)行處理;通過高清視頻回放卡(9)將處理后的高清內(nèi)窺鏡視頻輸出到高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)上進(jìn)行顯示;硬盤(15)用于存儲(chǔ)高清內(nèi)窺鏡視頻或圖像;醫(yī)生通過手柄(5)上的手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)控制高清內(nèi)窺鏡視頻的處理過程;鍵盤解碼模塊(14)用于將手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)的開關(guān)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為到標(biāo)準(zhǔn)鍵盤輸入信號(hào)并傳遞給視頻處理主機(jī)(8 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置,其特征在于:所述高清相機(jī)(6)采用Magnolia高清CCD相機(jī),其通過HD-SDI高清視頻接口輸出1920*1080P的高清視頻,幀率為24幀每秒,高清視頻格式為YUV4:2:2 ;高清視頻采集卡(10)采用DeckLinkMini Recoder視頻卡,其輸入接口為HD-SDI和HDMI,輸出接口為PCI,高清相機(jī)(6)和高清視頻采集卡(10)通過HD-SDI接口相連,高清視頻采集卡(10)采集高清相機(jī)(6)輸出的YUV4:2:2格式的高清內(nèi)窺鏡視頻,并通過PCI接口傳輸給中央處理器(13);中央處理器(13)采用酷睿i7系列C PU ;圖形處理器(12)采用GeForce GTX 660顯卡(內(nèi)含圖形處理器);中央處理器(13)與圖形處理器(12)協(xié)同工作,它們之間通過PCI接口傳輸高清內(nèi)窺鏡視頻;高清視頻回放卡(9)采用DeckLink Mini Monitor視頻卡,其輸入接口為PCI,輸出接口為HD-SDI和HDMI,中央處理器(13)通過PCI接口將處理完的高清內(nèi)窺鏡視頻輸出給高清視頻回放卡(9),高清視頻回放卡(9)通過HD-SDI和HDMI接口同時(shí)輸出兩路高清內(nèi)窺鏡視頻;高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)采用LMD-2110MC監(jiān)視器,其具有HDMI高清視頻輸入接口,高清視頻回放卡(9)和高清醫(yī)用監(jiān)視器(4)通過HDMI接口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置,其特征在于:所述硬管鏡(I)具有光源接口( 17),光源(2)通過光源接口( 17)與硬管鏡(I)相連;硬管鏡(I)通過鏡頭(3)上的硬鏡卡口( 18)與鏡頭(3)相連;鏡頭(3)中含有鏡片組(19),患者內(nèi)鏡場(chǎng)景光透過鏡片組(19)投射到高清相機(jī)(6)的CXD圖像傳感器;通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)體(20)調(diào)節(jié)鏡片組的位置來調(diào)焦;鏡頭(3)通過標(biāo)準(zhǔn)C接口同手柄(5)中的高清相機(jī)(6)相連;硬管鏡(I)、鏡頭(3)和手柄(5)構(gòu)成一個(gè)組合體;手柄(5)中的手柄鍵盤(7)有5個(gè)按鍵,分別是凍結(jié)鍵(21)、白平衡鍵(22)、模式鍵(23)、上選鍵(24)和下選鍵(25),其中模式鍵(23)、上選鍵(24)和下選鍵(25)在人機(jī)交互菜單的配合下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能;手柄(5)上連接有三根數(shù)據(jù)線,分別是高清視頻線、相機(jī)控制線和手柄鍵盤線;高清視頻線連接高清相機(jī)(6)和高清視頻采集卡(10 );相機(jī)控制線連接高清相機(jī)(6 )和視頻處理主機(jī)(8 )中的串口( 11);手柄鍵盤線連接手柄鍵盤(7)和視頻處理主機(jī)(8)中的鍵盤解碼模塊(14);腳踏板(16)由單獨(dú)的控制線連接到鍵盤解碼模塊(14),鍵盤解碼模塊(14)為6鍵解碼模塊,分別對(duì)應(yīng)手柄鍵盤(7 )上的5個(gè)按鍵和腳踏板(16 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置,其特征在于:所述人機(jī)交互菜單分普通菜單(A)和高級(jí)菜單(B),普通菜單項(xiàng)為復(fù)位、測(cè)光、亮度、對(duì)比度和放大,高級(jí)菜單項(xiàng)為復(fù)位、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、雙屏顯示和輪廓強(qiáng)調(diào);普通菜單(A)和高級(jí)菜單(B)中的復(fù)位項(xiàng)分別用于各自菜單的復(fù)位;模式鍵(23)用于當(dāng)前菜單各項(xiàng)間的切換,若當(dāng)前選擇的菜單項(xiàng)為復(fù)位時(shí),按上選鍵(24)實(shí)現(xiàn)普通菜單(A)和高級(jí)菜單(B)間的切換,若當(dāng)前選擇的菜單項(xiàng)為其他菜單項(xiàng),按上選鍵(24)和下選鍵(25)來改變當(dāng)前菜單功能的控制參數(shù)。
5.一種高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理裝置進(jìn)行處理,其特征在于:具體處理的操作步驟如下: I:初始化視頻處理系統(tǒng); +?根據(jù)凍結(jié)模式進(jìn)行視頻凍結(jié)處理; S根據(jù)系統(tǒng)控制參數(shù)繪制菜單圖,將當(dāng)前視頻幀、并行處理控制參數(shù)、參考圖和菜單圖導(dǎo)入從圖形處理器(12)中進(jìn)行處理; $在圖形處理器(12)中根據(jù)并行處理控制參數(shù)對(duì)視頻幀進(jìn)行處理,將得到的視頻幀導(dǎo)回中央處理器(13); ?根據(jù)測(cè)光模式對(duì)視頻幀進(jìn)行測(cè)光處理,并根據(jù)測(cè)光結(jié)果更新步驟f中的明度控制參數(shù); I;顯示視頻并根據(jù)存儲(chǔ)模式存儲(chǔ)視頻幀,并適時(shí)將當(dāng)前視頻幀存儲(chǔ)為參考圖;.2.循環(huán)執(zhí)行步驟S到步驟蒼,直到視頻處理系統(tǒng)關(guān)閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,其特征在于:所述的步驟5:視頻處理系統(tǒng)初始化后,開始采集高清內(nèi)窺鏡視頻;用于相機(jī)控制的串口處于可用狀態(tài);視頻處理系統(tǒng)對(duì)手柄鍵盤(7)和腳踏板(16)的控制處于可響應(yīng)的狀態(tài),即改變系統(tǒng)控制參數(shù);最后是在內(nèi)存空間中創(chuàng)建空白參考圖和菜單圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,其特征在于:所述的步驟t首先獲取凍結(jié)模式,凍結(jié)模式有凍結(jié)和不凍結(jié)兩種,由手柄上的凍結(jié)鍵切換;若凍結(jié)則將當(dāng)前視頻幀臨時(shí)保存下來作為后續(xù)處理的視頻幀,直到凍結(jié)被釋放。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,其特征在于:所述的步驟f首先將菜單圖清理為空白的,然后根據(jù)系統(tǒng)控制參數(shù)繪制新的菜單圖;菜單圖主要展示當(dāng)前菜單、當(dāng)前菜單項(xiàng)和當(dāng)前菜單項(xiàng)的狀態(tài)值,以及存儲(chǔ)模式狀態(tài)值和當(dāng)前日期和時(shí)間信息;然后將待處理視頻幀、參考圖、菜單圖和并行處理參數(shù)導(dǎo)入圖形處理器(12)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,其特征在于:所述的步驟Φ在圖形處理器(12)中處理視頻幀,包含明度、對(duì)比度、放大、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、雙屏顯示和輪廓強(qiáng)調(diào)7種處理,其中明度、對(duì)比度和輪廓強(qiáng)調(diào)為像素值的調(diào)整,放大、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)和雙屏顯示為像素坐標(biāo)的調(diào)整;參考圖在雙屏顯示處理時(shí)使用;菜單圖嵌入到處理后的視頻幀中;視頻幀處理完后得到ARGB和RGB兩種格式的視頻幀,分別用于顯示和存儲(chǔ)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,其特征在于:所述的步驟塞根據(jù)測(cè)光模式對(duì)視頻幀進(jìn)行測(cè)光處理,并根據(jù)測(cè)光結(jié)果更新步驟客中的明度控制參數(shù),更新的明度控制參數(shù)將在下一視頻幀的明度調(diào)整中用到,從而實(shí)現(xiàn)視頻幀明度的“反饋式”調(diào)節(jié);需要說明的是:視頻幀的亮度調(diào)整和明度調(diào)整是不同的,其中亮度調(diào)整通過調(diào)節(jié)相機(jī)快門實(shí)現(xiàn),明度調(diào)整是通過對(duì)視頻幀像素值的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,其特征在于:所述的步驟E顯示和存儲(chǔ)視頻幀,根據(jù)存儲(chǔ)模式選擇存儲(chǔ)視頻或圖像;存儲(chǔ)圖像時(shí)將最后一次存儲(chǔ)的圖像更新到參考圖中;存儲(chǔ)模式通過“長(zhǎng)按”模式鍵(23)切換,默認(rèn)為存儲(chǔ)圖像;腳踩腳踏板(16)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)視頻或圖像的控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡視頻處理方法,其特征在于:所述的步驟:?是循環(huán)執(zhí)行步驟⑩到步驟$ ,直到視頻處理系統(tǒng)關(guān)閉。在循環(huán)執(zhí)行的過程中,根據(jù)醫(yī)生的控制實(shí)現(xiàn)視頻的不同的處理、 顯示和存儲(chǔ)方式。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK103750805SQ201410000455
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】嚴(yán)壯志, 朱勝利, 康明洪, 徐寧遠(yuǎn), 朱泳 申請(qǐng)人:上海大學(xué), 上海躍進(jìn)醫(yī)用光學(xué)器械廠
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