一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置及使用方法

1.本发明涉及医用影像处理技术领域，具体是一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置及使用方法。


背景技术：

2.现有的影像处理大部分都针对于ct图像进行处理，经过图像分割比对，将ct图像的异常点突出化，便于医疗诊断，由于ct图像拍摄十分全面，采用该方式可以精确的判断处异常点情况，由于异常点并非独立异常，也会出现并列关系，而内窥镜的图像采集由于受到环境限制，使内窥镜本身体积不能设计过大，从而导致前方图像采集区域有限，当病变区以及并列特征区无法完全显示时，往往通过镜头的改变，将病变区图像转移至并列特征区进行采集，该方式使图像的对比并列比对比较困难，使对图像比对的准确率降低，同时也伴随比对过多造成处理速度过慢的情况。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置及使用方法，包括：图像采集头,所述图像采集头端部设置有用于主图采集的主图像采集端，所述图像采集头尾部通过伸入管与控制把手连接，所述图像采集头的外壁转动有带动图像补充模块公转调节拍摄方位的公转调节单元，所述图像补充模块的数量至少为一个，所述公转调节单元外部转动连接有带动所述图像补充模块转动调节拍摄角度的传动转动连接座，所述主图像采集端与所述公转调节单元之间滑动连接有带动所述传动转动连接座自转的自转控制单元。
5.作为本发明再进一步的方案：所述控制把手的两侧均安装有控制机构、自动调节机构、手动调节切换机构，所述手动调节切换机构位于所述控制机构、所述自动调节机构之间，驱动所述自动调节机构转动的驱动单元安装在所述控制把手的外部，所述手动调节切换机构以所述控制机构圆心为中心环形滑动在所述控制把手的表面，所述控制机构与所述手动调节切换机构之间通过传动连接组件传动连接，所述传动连接组件远离所述控制机构的一端与所述自动调节机构啮合连接。
6.作为本发明再进一步的方案：所述伸入管内部滑动连接有牵引所述自转控制单元上下移动的自转牵引绳，所述图像采集头的下方转动连接有公转调节单元的下方转动连接有公转控制单元，所述公转控制单元的下方转动连接有连接单元，所述连接单元沿所述图像采集头轴向滑动，所述伸入管内部滑动连接有牵引所述连接单元上下移动的公转牵引绳，所述自转牵引绳、所述公转牵引绳收卷在两个所述控制机构的收卷辊上。
7.作为本发明再进一步的方案：所述自转控制单元的底面具有与所述传动转动连接
座外壁齿轮啮合的齿纹，所述公转控制单元与所述图像采集头螺纹连接，所述公转调节单元与所述公转控制单元垂直滑动连接。
8.作为本发明再进一步的方案：所述图像采集头的外壁固定连接有侧包围壳，所述侧包围壳包括对所述图像补充模块让位的弧形面、用于所述弧形面与所述主图像采集端平滑过渡的前过渡弧面、以及用于所述伸入管与所述侧包围壳平滑过渡的尾过渡弧面。
9.作为本发明再进一步的方案，一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置的使用方法，包括：s1：将内窥诊疗影像图片按照患病区域进行分类储存，采用数据缩放旋转、亮度增强、高斯噪声、伽马校正、镜像反转、弹性变换后对影像数据扩增，建立数据集；s2：将诊疗状态下图像采集头采集的影像图片边缘区的特征点采集后与数据集进行特征对比；s3：对异常特征点，根据图像位置通过图像补充模块补充采集，获得诊疗影像与异常特征点补充影像的结合图像，使异常特征点在结合图像中异常特征点且边缘清晰。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该医疗影像的处理方法与收集装置将总图像和局部图像进行结合形成针对性、关联性的结合图像，通过结合图像对后续数据库补充数据更加全面，同时对与病源具有连接性和相关性的图像一体化呈现，缩小图像尺寸，保证特征展现最大化，同时小尺寸的图像补充，可以缩小结构大小，降低对图像采集头的尺寸影响，使一些新手医师也可以快速上手。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置及使用方法的处理示意图；图2为一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置的处理装置的主视示意图；图3为一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置的手动、自动调节切换示意图；图4为一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置中图像采集头的主视剖面示意图；图5为一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置的采集图像示意图；图6为一种基于医疗诊疗影像的图像采集装置的图像处理后的示意图；图中：1、图像采集头；11、主图像采集端；12、侧包围壳；121、弧形面；122、前过渡弧面；123、尾过渡弧面；13、公转调节单元；14、自转控制单元；141、自转牵引绳；15、公转控制单元；16、连接单元；161、公转牵引绳；2、伸入管；3、控制把手；4、控制机构；5、自动调节机构；51、驱动单元；6、手动调节切换机构；61、传动连接组件；7、图像补充模块；71、传动转动连接座。
具体实施方式
13.参考图1、图2、图3、图4、图5、图6，在本发明的处理实施例中：s1：将内窥诊疗影像图片按照患病区域进行分类储存，采用数据缩放旋转、亮度增
强、高斯噪声、伽马校正、镜像反转、弹性变换后对影像数据扩增，建立数据集；由于现有的图像数据库较少，因此需要建立数据集，为后续的图像对比提供参考数据，而在数据库数量较少的前提下，首先通过数据缩放旋转、亮度增强、高斯噪声、伽马校正、镜像反转、弹性变换后对影像数据扩增，同时后续的图像填补后，继续安装上述方式进行扩增，进而快速增加数据库内容，并且基于u-net采用了低分辨率网络和高分辨率网络两个同体系的骨架网络，低分辨率网络比高分辨率网络的编解码层数少，分割的语义层级较低，同时使用dusampling结构代替网络解码层路径中的传统上采样方法，dupsampling 结构利用分割标签空间中的冗余优势，能从相对粗糙的cnn输出中准确地恢复逐像素预测，同时，它使得解码器能够将融合的特征下采样至较小的分辨率，这不但减小了解码器的内存占用而且将待融合的特征与最终预测解耦，帮助提取图像病灶边缘的特征信息，利用分割标签空间中的冗余优势恢复编码路径中丢失的细粒度信息，加快网络收敛速度，增大特征图的分辨率，图像随机裁剪呈若干个面积相同的局部分割样品图像，从数据集分别抽取若干个局部样本块。每一轮训练选取80%用于训练，剩余的20%用作验证，采用adam算法对目标函数进行优化，低分辨率网络与高分辨率网络分路径快照集成，在单次循环余弦退火训练中收集多个模型为cnn创建模型快照集成健壮准确的神经网络，为后续的特征比对做准备。
14.s2：将诊疗状态下图像采集头1采集的影像图片边缘区的特征点采集后与数据集进行特征对比；请参考图5，受到采集镜头的限制，使采集面受到照射范围影像后，使易观察点位于图像中心处，而相关图像存留在图像的边缘处，具有不完全边界，此时通过图像比对后，判断上述特征点是否为异常特征点，异常特征点包括病源的其他表现、病源的相关表现、以及非病源的异常表现，正常特征点为该区域的正常结构表现、该区域的异常非影响表现，通过s1对多种类型的病证图像处理，可以判断出诊疗图像与数据库图像的相似点与异常点，进而为s3的图像补充做准备。
15.s3：对异常特征点，根据图像位置通过图像补充模块7补充采集，获得诊疗影像与异常特征点补充影像的结合图像，使异常特征点在结合图像中异常特征点且边缘清晰；异常特征点出现后，为了使异常特征点可以与中心图像相对应，此时经过s2、s1对图像处理后，可以判断出边缘不完全特征区的方位，此时通过对图像补充模块7的位置调节，对异常特征点进行补充采集使图像数据经过处理后形成结合图像，进而使图像并列对比更加具有诊断价值。
16.图1、图2、图3、图4中，在本发明的图像补充采集组成实施例中图像采集头1为诊疗图像的主采装置，主要为了深入病源区进行采集，由于受到环境的影响，使图像采集头1本身体积无法设置过大，避免在狭窄的环境下受到移动限制；控制把手3通过伸入管2与图像采集头1连接，使控制把手3可以在外部进行控制，通过伸入管2深入体内后，控制伸入管2端部的图像采集头1进行采集，控制把手3尾部通过数据传输线路，将图像数据传输至处理端，对图像进行比对处理；控制机构4主要起到控制图像补充模块7角度进行调节，从而根据异常特征点位于图像中的方位进行公自转，使图像采集具有多方位性，进而能够为采集图像提供多方位的辅助借鉴参考图形成更加完整的结合图形；自动调节机构5为自动控制机构，主要为了通过处理端对数据进行处理后，控制控制机构4进而控制图像补充模块7进行运动；
手动调节切换机构6手动控制同时对自动调节机构5和控制机构4起到连接关系，由于数据库不全面，处理端处理出现误差时，可以通过操作人员手动控制控制机构4从而带动图像补充模块7的位置发生改变。
17.图1、图2、图3、图4中，在本发明的图像补充中图像补充模块7的运动实施例中，图像采集头1端部设置有用于主图采集的主图像采集端11，图像采集头1尾部通过伸入管2与控制把手3连接，图像采集头1的外壁转动有带动图像补充模块7公转调节拍摄方位的公转调节单元13，图像补充模块7的数量至少为一个，公转调节单元13外部转动连接有带动图像补充模块7转动调节拍摄角度的传动转动连接座71，主图像采集端11与公转调节单元13之间滑动连接有带动传动转动连接座71自转的自转控制单元14，图像采集头1端部设置有用于主图采集的主图像采集端11，图像采集头1尾部通过伸入管2与控制把手3连接，图像采集头1的外壁转动有带动图像补充模块7公转调节拍摄方位的公转调节单元13，图像补充模块7的数量至少为一个，公转调节单元13外部转动连接有带动图像补充模块7转动调节拍摄角度的传动转动连接座71，主图像采集端11与公转调节单元13之间滑动连接有带动传动转动连接座71自转的自转控制单元14，伸入管2内部滑动连接有牵引自转控制单元14上下移动的自转牵引绳141，图像采集头1的下方转动连接有公转调节单元13的下方转动连接有公转控制单元15，公转控制单元15的下方转动连接有连接单元16，连接单元16沿图像采集头1轴向滑动，伸入管2内部滑动连接有牵引连接单元16上下移动的公转牵引绳161，自转牵引绳141、公转牵引绳161收卷在两个控制机构4的收卷辊上；公转运动实施例图像采集头1受到伸入管2的影响向病源区移动，使图像采集头1位于病源区前方，主图像采集端11将病源图像采集后输送至处理端，通过对图像的处理，判断图像的边缘处具有异常边缘的异常特征点，通过图像判断异常特征点方位后，通过手动调节切换机构6带动自动调节机构5、控制机构4发生转动，最终使控制机构4的收卷辊带动公转牵引绳161发生收卷，此时公转牵引绳161则会在伸入管2的内部发生滑动位移，进而使公转牵引绳161端部将连接单元16沿着图像采集头1外部向外拉伸移动，此时公转控制单元15受到螺纹影响与图像采集头1发生相对滑动时，同时公转控制单元15会发生转动，公转控制单元15前方的杆体在公转调节单元13底面孔内向下滑动同时带动公转调节单元13在图像采集头1的表面发生转动，可以通过公转牵引绳161的拉伸距离，以及公转控制单元15下降位置与转动角度的变化，准确的控制公转调节单元13的转动角度，进而使图像补充模块7可以在图像采集头1上发生公转，进而调整图像补充模块7在图像采集头1周侧的位置，例如图5中，此时图像补充模块7转动至图像采集头1的顶部，从而使图像补充模块7对上方特征区检测时，不会受到图像采集头1的干涉。
18.自转运动实施例在公转调节单元13转动的同时，此时图像补充模块7随着公转调节单元13的公转发生公转，此时通过自动调节机构5带动自转牵引绳141收卷后，自转牵引绳141带动自转控制单元14内壁的滑块在图像采集头1上的槽体上向下滑动，进而使自转控制单元14向下滑动时可以与传动转动连接座71啮合，在此阶段公转调节单元13发生公转后，传动转动连接座71会与自转控制单元14发生啮合，使传动转动连接座71受到公转影响自转，进而带动图像补充模块7的角度发生调节，进而可以采集异常特征点的多角度图像，为医生提供更加准
确的参考，同时生成的结合影像更加全面，为后续的机器学习的数据库进行更新补充。
19.图1、图2、图3、图4中，在本发明的图像补充中图像补充模块7的控制实施例中，控制把手3的两侧均安装有控制机构4、自动调节机构5、手动调节切换机构6，手动调节切换机构6位于控制机构4、自动调节机构5之间，驱动自动调节机构5转动的驱动单元51安装在控制把手3的外部，手动调节切换机构6以控制机构4圆心为中心环形滑动在控制把手3的表面，控制机构4与手动调节切换机构6之间通过传动连接组件61传动连接，传动连接组件61远离控制机构4的一端与自动调节机构5啮合连接；自动控制实施例通过控制端对图像进行采集后，判断图像位置，通过控制自动调节机构5转动，带动驱动单元51的输出端进行转动，从而使传动连接组件61带动控制机构4发生转动，进而通过控制机构4带动图像补充模块7的位置进行调整变化。
20.手动控制实施例中由于病况复杂，在机器无法识别的状态下，医生可以随时切换至手动，切换时，只需要将手动调节切换机构6以控制机构4圆心为中心转动，使传动连接组件61一端与驱动单元51啮合分离，此时即可通过手动调节切换机构6带动控制机构4手动控制。
21.图3中，在本发明的实际应用实施例中图像采集头1的外壁设置有侧包围壳12，侧包围壳12的弧形面121与图像补充模块7对齐，通过前过渡弧面122与主图像采集端11平滑过渡后，使整个图像采集头1在穿入时侧壁平滑，同时尾过渡弧面123与伸入管2平滑过渡，使图像采集头1在收回时，也不会对内壁表面产生滑擦。
22.综上所述，该医疗影像的处理方法与收集装置将总图像和局部图像进行结合形成针对性、关联性的结合图像，通过结合图像对后续数据库补充数据更加全面，同时对与病源具有连接性和相关性的图像一体化呈现，缩小图像尺寸，保证特征展现最大化，同时小尺寸的图像补充，可以缩小结构大小，降低对图像采集头1的尺寸影响，使一些新手医师也可以快速上手。
23.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。