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眼底照相机图像采集处理系统设计

陈骥  彭承琳  刘成冬  
【摘要】:本文介绍的眼底照相机图像采集与处理系统,主要用于现有采用胶卷照相的眼底照相机实现图像采集和处理数字化。采用图像采集卡及CCD摄像头,快速高效地完成对人体眼底图像的采集工作,并提供对所采集的图像进行分析处理的功能,以方便眼科医生对疾病的诊断。该系统由光学接口、CCD摄像头及图像采集系统、图像处理系统软件几大部分组成。光学接口主要起作光学转换和成像的作用,因眼底照相机成像的胶片面积(26×22mm)远远大于CCD摄像头的成像面积(6.4×4.8mm),所以需用光学接口进行光学转换和成像,按要求的放大倍率将眼底图像清晰地成像在CCD接收靶面上。光学系统中还加入了场镜,以减少光学接口的几何尺寸。同时,考虑到需采集眼底彩色图像和眼底荧光造影(FFA)图像,光学接口采用双物镜切换。图像采集系统由彩色和黑白CCD摄像头以及同时具有彩色和黑白图像采集功能的高分辨率图像采集卡组成。为了降低系统成本又能达到较好的采集效果,本系统未采用价格昂贵的RGB分量输出的高分辨率CCD摄像头,而采用视频输出的高分辨率彩色CCD摄像头采集彩色眼底图像,采用低照度(0.0005LX)的黑白CCD摄像头采集眼底荧光造影图像。眼底图像采集有四种方式:手动采集(通过按钮外触发采集,采集完成后显示)、等时间隔采集(根据设定的采集间隔时间自动采集)、不等时间隔采集(可分为三段,分别设定采集时间和采集间隔时间自动采集)、屏幕实时显示采集(实时显示图像,通过采集按钮外触发采集)。眼底图像处理系统软件图像处理功能包括: 1.图像的编辑功能:剪切、复制、粘贴; 2.图像的标注功能:箭头、注释、线、圆形、矩形(其中圆形、矩形有填充和无填充两种); 3.图像的缩放功能:从图像原始大小的1/4到4倍大小共分为11档; 4.图像的特殊效果处理:浮雕、柔化、锐化、扩散和边界提取; 5.图像的翻转功能:45度、90度和180度旋转和翻转; 6.图像的显示效果:反色(负片效果)、亮度(含局部亮度增加)、对比度的改变; 7.图像的测量功能:直线长度、圆形面积、矩形面积的测量; 8.图像的处理线型:实线、点线、虚线选择及自定义填充色和画笔色; 9.图像的拼接功能:对在不同角度下采集的图像可拼接成一幅大的图像,扩大眼底相机的视场; 10.图像减影功能:实现两幅图像的减影效果。该图像处理系统软件的一个独有的特色是具有丰富的辅助病例库,系统附带的病例库中包含有上百个典型眼底病病例、上千幅眼底病图像,可供医生诊断时进行实时的对比。智能化的医生诊断意见录入功能以便减轻医生的录入工作量,包括手动智能录入和模板录入。手动录入时,医生可通过选取系统中给出的关键词、句来进行,也可插入医生自己输入的内容;模板录入极大的方便了医生,对病人的诊断,医生可选取相关的模板,经过很小的改动即可完成。病人数据库及历史数据库的管理功能,历史数据库可存放在本地硬盘、光盘或网络驱动器上。完善的查询功能可通过不同的查询条件来查询,查询条件包括:病人记录编号、病历号、病人姓名、检查时间、疾病名称、诊断医生姓名和诊断意见(可只输入其中的关键词)等。灵活的打印功能,可灵活打印1到4幅图像(彩色、FFA、ICGA可选),可在同一页组合打印,并辅以病人的基本信息及医生的诊断结论等。

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