CN104083149B - 一种高精度人体癌变诊断***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度人体癌变诊断***及方法，它包括工作台和计算机，所述工作台上设有进行全身检查的红外成像采集装置、视频编码器与视频服务器，其中红外成像采集装置通过视频编码器与视频服务器连接，视频服务器与计算机连接；本发明中红外成像采集装置对人体进行全身探测成像并对图像进行处理，将处理后的图像传送至视频编码模块，视频编码模块对接收到的图像信息进行视频编码，得到高质量的视频信号，通过标准视频接口输出到视频服务器上，视频服务器将视频信号传输到计算机，实现对人体癌变的诊断。本发明可以实现无损伤、非介入、原状、实时、准确率高的人体癌变诊断。
Description
技术领域
本发明涉及医学诊断技术领域，尤其涉及一种利用红外热成像技术的一种高精度人体癌变诊断***及方法。
背景技术
恶性肿瘤是当前严重影响人类健康、威胁人类生命的主要疾病之一。癌症与心脑血管疾病和意外事故一起，构成当今世界所有国家三大死亡原因。因此，世界卫生组织（WHO）和各国政府***门都把攻克癌症列为一项首要任务。我国近20年来癌症呈现年轻化及发病率和死亡率三线走高的趋势，同时，癌症也呈现出地域化的特点。人类正面临着癌症的严峻挑战，癌症对人民健康的威胁仍在加剧，癌症防治工作依然任重道远，应该引起全社会的重视。
现在还没有针对癌症的特异疫苗和预防措施，因此做到早发现早治疗就很重要，目前常用的癌变诊断方式主要为B超、X射线、内镜等，但这些检查方法存在着有辐射、检查不便、过程复杂、会对人体造成损害与副作用，且对于疼痛疾病无法检测的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可对癌变情况进行准确率高、快速、无损伤的判断的一种高精度人体癌变诊断***及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种高精度人体癌变诊断***，包括工作台和计算机，所述工作台上设有进行全身检查的红外成像采集装置、视频编码器与视频服务器，其中红外成像采集装置通过视频编码器与视频服务器连接，视频服务器与计算机连接。
所述的红外热像采集装置包括探测器、读出电路、图像处理芯片和外部存储器；其中，图像处理芯片通过控制接口与读出电路连接，外部存储器通过内部数据总线与图像处理芯片连接，图像处理芯片通过电源接口与供电***连接，图像处理芯片通过视频接口与视频服务器连接，读出电路与探测器相连。
所述图像处理芯片中包括非均匀校正模块、盲元校正模块、图像滤波去噪模块、图像细节增强模块、伪彩变换模块、模数转换模块、低噪声电源模块和接口时序控制模块；
所述非均匀校正模块，通过两点法与二元非线性校正法对红外热图像进行校正，得到校正后的图像；
所述盲元校正模块，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；
所述图像滤波去噪模块，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波对红外热图像进行去噪处理，得到去噪后图像；
所述图像细节增强模块，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；
所述模数转换模块，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换；
所述低噪声电源模块，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；
所述接口时序控制模块，通过采用计数分频的方法正确产生三路时序信号。
所述红外成像采集装置为红外热像仪。
所述红外热像仪通过晶圆级多组件封装技术进行封装。
一种高精度人体癌变诊断方法，包括如下步骤：
S1.工作台上设有的红外成像采集装置对人体进行全身探测成像并对图像进行处理，将处理后的图像传送至视频编码模块；
S2.视频编码模块对接收到的图像信息进行视频编码，得到高质量的视频信号，通过标准视频接口输出到视频服务器上；
S3.视频服务器将视频信号传输到计算机。
所述红外热像仪对图像进行处理的方法，包含如下步骤：
S11.图像处理芯片为探测器提供所需要的各种控制时序信号、电源和偏压；
S12.探测器对人体探测成像，并将图像数据传给图像处理芯片；
S13.图像处理芯片对采集到的人体红外热图像进行包括非均匀校正、盲元校正、图像滤波去噪、图像细节增强、伪彩变换的功能处理；
S14.图像处理芯片对处理后的红热外图像数据进行模数转换；
S15.图像处理芯片将处理后的图像信息经视频接口传送至视频编码模块；
所述图像处理芯片，通过采用计数分频的方法实现正确产生三路时序信号，以及通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；
所述非均匀校正，通过两点法与二元非线性校正法实现对红外热图像的校正，得到校正后的图像；
所述盲元校正，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；
所述图像滤波去噪，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波实现对红外热图像的去噪处理，得到去噪后图像；
所述图像细节增强，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；
所述图像处理芯片，采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换。
本发明的有益效果是：由于肿瘤组织代谢旺盛，供血丰富，其热量势必从局部向外辐射，因此，红外热像仪通过检测该细胞群与其他组织与脏器之间的细胞代谢热变化，便可实现一种无损伤、非介入、原状、实时、准确率高的人体癌变诊断。
附图说明
图1为本发明一种高精度人体癌变诊断***的结构示意图；
图2为红外热像采集装置内部结构示意图；
图3为本发明一种高精度人体癌变诊断流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种高精度人体癌变诊断***，包括工作台和计算机，所述工作台上设有进行全身检查的红外成像采集装置、视频编码器与视频服务器，其中红外成像采集装置通过视频编码器与视频服务器连接，视频服务器与计算机连接。
如图2所示，所述的红外热像采集装置包括探测器、读出电路、图像处理芯片和外部存储器；其中，图像处理芯片通过控制接口与读出电路连接，外部存储器通过内部数据总线与图像处理芯片连接，图像处理芯片通过电源接口与供电***连接，图像处理芯片通过视频接口与视频服务器连接，读出电路与探测器相连。
所述图像处理芯片中包括非均匀校正模块、盲元校正模块、图像滤波去噪模块、图像细节增强模块、伪彩变换模块、模数转换模块、低噪声电源模块和接口时序控制模块；所述非均匀校正模块，通过两点法与二元非线性校正法对红外热图像进行校正，得到校正后的图像；
所述盲元校正模块，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；所述图像滤波去噪模块，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波对红外热图像进行去噪处理，得到去噪后图像；所述图像细节增强模块，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；所述模数转换模块，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换；所述低噪声电源模块，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；所述接口时序控制模块，通过采用计数分频的方法正确产生三路时序信号。
如图3所示，一种高精度人体癌变诊断方法，包括如下步骤：
S1.工作台上设有的红外采集装置对人体进行全身探测成像并对图像进行处理，将处理后的图像传送至视频编码模块；
S2.视频编码模块对接收到的图像信息进行视频编码，得到高质量的视频信号，通过标准视频接口输出到视频服务器上；
S3.视频服务器将视频信号传输到计算机。
所述红外热像仪对图像进行处理的方法，包含如下步骤：
S11.图像处理芯片为探测器提供所需要的各种控制时序信号、电源和偏压；
S12.探测器对人体探测成像，并将图像数据传给图像处理芯片；
S13.图像处理芯片对采集到的人体红外热图像进行包括非均匀校正、盲元校正、图像滤波去噪、图像细节增强、伪彩变换的功能处理；
S14.图像处理芯片对处理后的红热外图像数据进行模数转换；
S15.图像处理芯片将处理后的图像信息经视频接口传送至视频编码模块。
所述图像处理芯片，通过采用计数分频的方法实现正确产生三路时序信号；所述图像处理芯片，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；所述非均匀校正，通过两点法与二元非线性校正法实现对红外热图像的校正，得到校正后的图像；所述盲元校正，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；所述图像滤波去噪，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波实现对红外热图像的去噪处理，得到去噪后图像；所述图像细节增强，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；所述图像处理芯片，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换。
本实施例中，所述红外成像采集模块采用红外热像仪，所述红外热像仪通过晶圆级多组件封装技术进行封装。
Claims (1)
1.一种高精度人体癌变诊断***，其特征在于：包括工作台和计算机，所述工作台上设有进行全身检查的红外成像采集装置、视频编码器与视频服务器，其中红外成像采集装置通过视频编码器与视频服务器连接，视频服务器与计算机连接；
所述的红外成像采集装置包括探测器、读出电路、图像处理芯片和外部存储器；其中，图像处理芯片通过控制接口与读出电路连接，外部存储器通过内部数据总线与图像处理芯片连接，图像处理芯片通过电源接口与供电***连接，图像处理芯片通过视频接口与视频服务器连接，读出电路与探测器相连；
所述图像处理芯片中包括非均匀校正模块、盲元校正模块、图像滤波去噪模块、图像细节增强模块、伪彩变换模块、模数转换模块、低噪声电源模块和接口时序控制模块；
所述非均匀校正模块，通过两点法与二元非线性校正法对红外热图像进行校正，得到校正后的图像；
所述盲元校正模块，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；
所述图像滤波去噪模块，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波对红外热图像进行去噪处理，得到去噪后图像；
所述图像细节增强模块，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；
所述模数转换模块，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换；
所述低噪声电源模块，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；
所述接口时序控制模块，通过采用计数分频的方法正确产生三路时序信号;
所述红外成像采集装置为红外热像仪；
所述红外热像仪通过晶圆级多组件封装技术进行封装；
所述的一种高精度人体癌变诊断***的实现方法，包括如下步骤：
S1.工作台上设有的红外成像采集装置对人体进行全身探测成像并对图像进行处理，将处理后的图像传送至视频编码器；
S2.视频编码器对接收到的图像信息进行视频编码，得到高质量的视频信号，通过标准视频接口输出到视频服务器上；
S3.视频服务器将视频信号传输到计算机;
所述红外热像仪对图像进行处理的方法，包含如下步骤：
S11.图像处理芯片为探测器提供所需要的各种控制时序信号、电源和偏压；
S12.探测器对人体探测成像，并将图像数据传给图像处理芯片；
S13.图像处理芯片对采集到的人体红外热图像进行包括非均匀校正、盲元校正、图像滤波去噪、图像细节增强、伪彩变换的功能处理；
S14.图像处理芯片对处理后的红热外图像数据进行模数转换；
S15.图像处理芯片将处理后的图像信息经视频接口传送至视频编码器；
所述图像处理芯片，通过采用计数分频的方法实现正确产生三路时序信号，以及通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；
所述非均匀校正，通过两点法与二元非线性校正法实现对红外热图像的校正，得到校正后的图像；
所述盲元校正，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素、前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；
所述图像滤波去噪，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波实现对红外热图像的去噪处理，得到去噪后图像；
所述图像细节增强，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；
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