專利名稱：一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種亮度自動調(diào)節(jié)的方法及裝置，特別涉及一種關(guān)于電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，電子陰道鏡檢查可以發(fā)現(xiàn)宮頸糜爛、宮頸息肉、宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變、宮頸癌、陰道炎、外陰、陰道或?qū)m頸肉頭瘤病、毒感染和亞臨床乳頭瘤病毒感染及其他一些感染。 陰道鏡不僅在輔助診斷子宮頸早期癌變和辨別腫瘤與炎癥等方面有重大價值，而且在觀察方面，特別在宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變的觀察有特殊應(yīng)用價值。因為陰道鏡可以看到上皮變化的位置和范圍，電子陰道鏡的視頻圖像打印或計算機視頻圖像采集和存儲對宮頸病變的追蹤觀察非常重要。并且目前關(guān)愛婦女生殖健康，國家對婦女生殖健康越來越重視，電子陰道鏡檢查對婦科檢查越來越重要。電子陰道系統(tǒng)作為一個顯微觀察系統(tǒng)，光源非常重要，直接關(guān)系到成像系統(tǒng)得到圖像的好壞，目前主要通過高亮度的白光LED發(fā)光，照亮病人的宮頸處，方便攝像模塊拍攝；但目前市場上的陰道鏡產(chǎn)品具有亮度不均勻，并且光線不能根據(jù)成像質(zhì)量自動調(diào)節(jié)，導致生成圖像的亮度可能偏暗或偏亮，影響圖像質(zhì)量，雖然可以通過調(diào)節(jié)顯示器的亮度來調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量，但實際拍攝到病變的地方還是偏暗或偏亮，這樣用數(shù)字圖像處理的方法得到的圖像并不真實，同時也影響醫(yī)生直接通過肉眼進行觀察?；谏鲜龅娜秉c和問題，本發(fā)明將提出一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法及裝置，能夠有效解決圖像的亮度問題， 方便醫(yī)生進行觀察。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法及裝置，提高了圖像的亮度及清晰度，同時降低了因圖像失真而產(chǎn)生的風險。本發(fā)明提供一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，包括以下步驟對系統(tǒng)進行初始化，將光源亮度與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行對應(yīng)；以預(yù)設(shè)的光源亮度值向外發(fā)射光信號，并對經(jīng)過反射后的光信號進行采集，且通過模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，得到圖像信號；通過將圖像信號進行亮度處理，分離得到圖像亮度數(shù)據(jù)；對圖像亮度數(shù)據(jù)進行計算處理，得到與每幀圖像亮度數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素點的亮度有效值；分析預(yù)定時長內(nèi)每幀圖像亮度數(shù)據(jù)的亮度有效值；對選取的預(yù)定時長內(nèi)的每幀圖像亮度數(shù)據(jù)的亮度有效值進行平均，得到圖像亮度平均值；將圖像亮度平均值與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行比較，得到圖像亮度比較差值；通過圖像亮度比較差值判斷圖像的亮度是偏暗、偏亮還是正常；當圖像的亮度是偏暗或偏亮時，根據(jù)亮度比較差值的大小對圖像亮度進行補償。在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，在對光信號進行采集的步驟之前還包括預(yù)設(shè)占空比-亮度表，其中每一占空比對應(yīng)一光源亮度值，并且每一占空比對應(yīng)一圖像亮度基準值；所述預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值對應(yīng)預(yù)設(shè)的占空比。
在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，所述將圖像亮度平均值與所述預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行比較的方法為查找占空比-亮度表，得到預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值，然后將圖像亮度平均值與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行比較差值，判斷圖像的亮度是偏暗、偏亮還是正常。在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，其特征在于所述判斷圖像亮度是偏亮、偏暗還是正常的方法為當圖像亮度平均值小于圖像亮度基準值時，則圖像亮度偏暗，將圖像亮度調(diào)高至圖像基準亮度；當圖像亮度平均值大于圖像亮度基準值時，則圖像亮度偏亮，將圖像亮度調(diào)低至圖像基準亮度；然后對圖像亮度調(diào)整完畢后， 獲取圖像信息。在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，所述得到亮度數(shù)據(jù)的步驟包括對圖像信號的亮度信號進行分離，同時對分離的亮度信號進行處理計算， 以獲取亮度數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，包括系統(tǒng)初始化單元，用于對系統(tǒng)進行初始化設(shè)置；圖像信號采集單元，與所述系統(tǒng)初始化單元相連接，用于對圖像信息進行采集及預(yù)處理；圖像數(shù)據(jù)獲取單元，與所述圖像信號采集單元相連接，用于獲取圖像的亮度數(shù)據(jù)；圖像亮度判斷單元，與所述圖像數(shù)據(jù)獲取單元相連接，用于對獲取的亮度數(shù)據(jù)進行計算處理，獲取圖像亮度平均值，將圖像亮度平均值與圖像亮度基準值進行比較，確定圖像的亮度的亮與暗；圖像亮度補償單元，與所述圖像亮度判斷單元相連接，用于對圖像的亮度進行調(diào)節(jié)，當圖像亮度偏亮時，調(diào)低光源的亮度對圖像亮度進行補償；當圖像亮度偏暗時，調(diào)高光源的亮度對圖像亮度進行補償。在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，還包括占空比-亮度表預(yù)設(shè)單元及獲取圖像信息單元，所述占空比-亮度表預(yù)設(shè)單元分別與所述系統(tǒng)初始化單元及圖像信號采集單元相連接，用于對占空比值及亮度值進行預(yù)設(shè)置；所述獲取圖像信息單元，與所述圖像亮度補償單元相連接，用于對圖像亮度補償完畢后，獲取圖像信肩、O在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，所述圖像采集單元包括光采集模塊、光信號處理模塊、圖像轉(zhuǎn)換模塊；所述光采集模塊用于對光信號進行采集；所述光信號處理模塊對采集的光信號采樣時序及自動增益處理，得到模擬圖像信號； 所述圖像轉(zhuǎn)換模塊對模擬圖像信號進行模數(shù)采樣轉(zhuǎn)換處理，得到數(shù)字圖像信號。在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，所述圖像數(shù)據(jù)獲取單元包括亮度分離模塊及亮度處理模塊；所述亮度分離模塊對圖像信號的亮度進行分離，得到亮度信號；所述亮度處理模塊對所述亮度信號進行處理，得到亮度數(shù)據(jù)。在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，所述圖像數(shù)據(jù)獲取單元還包括白平衡調(diào)節(jié)模塊，所述白平衡調(diào)節(jié)模塊對得到的圖像的亮度數(shù)據(jù)進行白平衡調(diào)節(jié)，即對亮度信號進行調(diào)節(jié)，然后將調(diào)節(jié)后的亮度信號發(fā)送至亮度處理模塊進行處理， 得到最終的亮度數(shù)據(jù)。在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，所述圖像亮度判斷單元包括亮度分析模塊和亮度計算模塊；所述亮度分析模塊對亮度數(shù)據(jù)的長度及個數(shù)進行分析，得到亮度數(shù)組Y[N]，其中N為圖像像素個數(shù)，且N>0的整數(shù)；所述亮度計算模塊通過對亮度數(shù)組求均方根，得到圖像亮度平均值。 在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，所述亮度計算模塊使用均方根公式為二 |Σ;=ο rI1]得到亮度值。在本發(fā)明一實施例中，一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，所述圖像亮度補償單元包括亮度比對模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊；所述亮度比對模塊將得到的亮度值，與占空比-亮度表中的基準亮度值進行比較，確定圖像的亮度；所述亮度調(diào)節(jié)模塊用于對圖像的亮度進行調(diào)節(jié)，當圖像亮度偏暗時，則將亮度調(diào)高，當圖像亮度偏亮時，則將亮度調(diào)暗，當圖像亮度正常時，則不進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明的電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法及裝置，主要對電子陰道鏡光源的亮度進行調(diào)節(jié)，提高生成圖像的質(zhì)量及亮度，方便醫(yī)生進行直接觀察，其中選擇的光源以 LED光源為最佳，當然其他光源也可以使用，例如冷陰極管等。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下，其中相同的標號指示同樣或相似的單元或步驟。


圖1為本發(fā)明一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置的示意圖； 最佳實施方式
如圖1所示，本發(fā)明提供一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，包括如下步驟 步驟101 系統(tǒng)初始化對系統(tǒng)進行初始化，設(shè)置默認占空比及光源亮度，同時將光源亮度與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行對應(yīng)。具體實施過程為通過系統(tǒng)控制處理器對系統(tǒng)進行初始化，主要對系統(tǒng)進行供電， 對相關(guān)參數(shù)模塊進行設(shè)置及初始化，同時對PWM信號的默認占空比及光源亮度進行調(diào)節(jié)設(shè)置。步驟102 預(yù)設(shè)占空比-亮度表對占空比-亮度表進行預(yù)設(shè)，其中每一占空比對應(yīng)一亮度值，并且每一占空比對應(yīng)一圖像亮度基準值。具體實施過程為在對系統(tǒng)默認占空比及光源亮度進行調(diào)節(jié)之后，需要預(yù)設(shè)一占空比-亮度表，其中每一占空比都會對于一光源亮度值和一圖像亮度值；其中系統(tǒng)默認的 PWM信號占空比設(shè)置為50%，該占空比會對于一光源亮度值和一圖像亮度值，當設(shè)置的占空比值為50%時，通過查找占空比-亮度表，得出對應(yīng)的圖像亮度值和光源亮度值，如果實際的光源亮度值或圖像亮度值小于或大于占空比-亮度表對于的光源亮度值或圖像亮度值， 則需要對實際亮度值進行調(diào)整。步驟103 圖像信號采集通過對光信號的采集和預(yù)處理，得到圖像信號。具體過程為通過以預(yù)設(shè)的光源亮度值進行發(fā)光，照射在宮頸上，然后對宮頸處放射回來的光信息進行采集，將采集的光信號進行采樣時序的預(yù)處理，得到處理后的光信號， 然后將該光信號進行保持及自動增益預(yù)處理，到模擬圖像信號；再進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的數(shù)字圖像信號。
步驟104 獲取圖像亮度數(shù)據(jù)和色度數(shù)據(jù)通過將圖像信號進行色彩和亮度的處理，得到圖像亮度數(shù)據(jù)和色度數(shù)據(jù)。具體過程為通過將得到的數(shù)字圖像信號的色彩及亮度進行分離，得到圖像的亮度數(shù)據(jù)及色度數(shù)據(jù)；然后系統(tǒng)控制處理器根據(jù)得到的色度數(shù)據(jù)及亮度數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)的白平衡進行調(diào)節(jié)，當對白平衡調(diào)節(jié)完畢之后，還需要對圖像亮度數(shù)據(jù)及色度數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)，以符合白平衡的要求；符合白平衡要求的亮度及色度數(shù)據(jù)即是得到最終的亮度及色度數(shù)據(jù)。步驟105 判斷圖像的亮度將得到的亮度數(shù)據(jù)進行分析，獲取圖像亮度值，并通過查找占空比-亮度表，判斷圖像的亮度是偏暗，偏亮還是正常。具體過程為將得到的最終的圖像亮度及色度數(shù)據(jù)進行分析，獲取圖像的亮度平均值，具體為對圖像亮度數(shù)據(jù)進行計算處理，得到與每幀圖像亮度數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素點的亮度有效值；然后分析預(yù)定時長內(nèi)每幀圖像亮度數(shù)據(jù)的亮度有效值；對選取的預(yù)定時長內(nèi)的每幀圖像亮度數(shù)據(jù)的亮度有效值進行平均，得到圖像亮度平均值；然后根據(jù)占空比-亮度表，確定基準圖像亮度值，即當占空比設(shè)置為χ%時，其相應(yīng)的圖像基準亮度為Z，若獲取的圖像亮度平均值小于圖像基準亮度值Z時，則判定圖像亮度偏暗；若獲取的圖像亮度平均值大于圖像基準亮度值Z時，則判定圖像亮度偏亮；若獲取的圖像亮度平均值等于圖像基準亮度值Z時，則判定圖像亮度正常。其中，獲取圖像亮度值的方法為每幀圖像都會有多個像素，并每幀圖像的亮度信號有一定的個數(shù)及長度，并且都會有一個范圍；例如，圖像解析度為752*582時，其對應(yīng)的像素值為437664，將該像素值設(shè)置為N (即N>0)，同時需要將該圖像的亮度信息，包括亮度數(shù)據(jù)的長度及個數(shù)；存入至字節(jié)數(shù)組中，對圖像亮度信息分析，得到亮度數(shù)組Y[N]；然后根據(jù)該亮度數(shù)組Y[N]，對整個圖像的像素的亮度求均方根的方式得出圖像的亮度平均值，具
體公式為
權(quán)利要求
1.一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，包括以下步驟 對系統(tǒng)進行初始化，將光源亮度與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行對應(yīng)；以預(yù)設(shè)的光源亮度值向外發(fā)射光信號，并對經(jīng)過反射后的光信號進行采集，且通過模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，得到圖像信號；通過將圖像信號進行亮度處理，分離得到圖像亮度數(shù)據(jù)；對圖像亮度數(shù)據(jù)進行計算處理，得到與每幀圖像亮度數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素點的亮度有效值；分析預(yù)定時長內(nèi)每幀圖像亮度數(shù)據(jù)的亮度有效值；對選取的預(yù)定時長內(nèi)的每幀圖像亮度數(shù)據(jù)的亮度有效值進行平均，得到圖像亮度平均值；將圖像亮度平均值與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行比較，得到圖像亮度比較差值；通過圖像亮度比較差值判斷圖像的亮度是偏暗、偏亮還是正常；當圖像的亮度是偏暗或偏亮時，根據(jù)亮度比較差值的大小對圖像亮度進行補償。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，其特征在于在對光信號進行采集的步驟之前還包括預(yù)設(shè)占空比-亮度表，其中每一占空比對應(yīng)一光源亮度值，并且每一占空比對應(yīng)一圖像亮度基準值；所述預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值對應(yīng)預(yù)設(shè)的占空比。
3.如權(quán)利要求2所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，其特征在于所述將圖像亮度平均值與所述預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行比較的方法為查找占空比-亮度表， 得到預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值，然后將圖像亮度平均值與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行比較差值，判斷圖像的亮度是偏暗、偏亮還是正常。
4.如權(quán)利要求3所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，其特征在于所述判斷圖像亮度是偏亮、偏暗還是正常的方法為當圖像亮度平均值小于圖像亮度基準值時，則圖像亮度偏暗，將圖像亮度調(diào)高至圖像基準亮度；當圖像亮度平均值大于圖像亮度基準值時，則圖像亮度偏亮，將圖像亮度調(diào)低至圖像基準亮度；然后對圖像亮度調(diào)整完畢后，獲取圖像信息。
5.如權(quán)利要求1所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的方法，其特征在于所述得到亮度數(shù)據(jù)的步驟包括對圖像信號的亮度信號進行分離，同時對分離的亮度信號進行處理計算，以獲取亮度數(shù)據(jù)。
6.一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于包括系統(tǒng)初始化單元，用于對系統(tǒng)進行初始化設(shè)置；圖像信號采集單元，與所述系統(tǒng)初始化單元相連接，用于對圖像信息進行采集及預(yù)處理；圖像數(shù)據(jù)獲取單元，與所述圖像信號采集單元相連接，用于獲取圖像的亮度數(shù)據(jù)； 圖像亮度判斷單元，與所述圖像數(shù)據(jù)獲取單元相連接，用于對獲取的亮度數(shù)據(jù)進行計算處理，獲取圖像亮度平均值，將圖像亮度平均值與圖像亮度基準值進行比較，確定圖像的亮度的亮與暗；圖像亮度補償單元，與所述圖像亮度判斷單元相連接，用于對圖像的亮度進行調(diào)節(jié)，當圖像亮度偏亮時，調(diào)低光源的亮度對圖像亮度進行補償；當圖像亮度偏暗時，調(diào)高光源的亮度對圖像亮度進行補償。
7.如權(quán)利要求6所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于還包括占空比-亮度表預(yù)設(shè)單元及獲取圖像信息單元，所述占空比-亮度表預(yù)設(shè)單元分別與所述系統(tǒng)初始化單元及圖像信號采集單元相連接，用于對占空比值及亮度值進行預(yù)設(shè)置；所述獲取圖像信息單元，與所述圖像亮度補償單元相連接，用于對圖像亮度補償完畢后，獲取圖像信息。
8.如權(quán)利要求6所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于所述圖像采集單元包括光采集模塊、光信號處理模塊、圖像轉(zhuǎn)換模塊；所述光采集模塊用于對光信號進行采集；所述光信號處理模塊對采集的光信號采樣時序及自動增益處理，得到模擬圖像信號；所述圖像轉(zhuǎn)換模塊對模擬圖像信號進行模數(shù)采樣轉(zhuǎn)換處理，得到數(shù)字圖像信號。
9.如權(quán)利要求6所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)獲取單元包括亮度分離模塊及亮度處理模塊；所述亮度分離模塊對圖像信號的亮度進行分離，得到亮度信號；所述亮度處理模塊對所述亮度信號進行處理，得到亮度數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)獲取單元還包括白平衡調(diào)節(jié)模塊，所述白平衡調(diào)節(jié)模塊對得到的圖像的亮度數(shù)據(jù)進行白平衡調(diào)節(jié)，即對亮度信號進行調(diào)節(jié)，然后將調(diào)節(jié)后的亮度信號發(fā)送至亮度處理模塊進行處理，得到最終的亮度數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求6所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于所述圖像亮度判斷單元包括亮度分析模塊和亮度計算模塊；所述亮度分析模塊對亮度數(shù)據(jù)的長度及個數(shù)進行分析，得到亮度數(shù)組Y[N]，其中N為圖像像素個數(shù)，且N>0的整數(shù)；所述亮度計算模塊通過對亮度數(shù)組求均方根，得到圖像亮度平均值。
12.如權(quán)利要求11所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于所述亮度計算模塊使用均方根公式為
13.如權(quán)利要求6所述的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)的裝置，其特征在于所述圖像亮度補償單元包括亮度比對模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊；所述亮度比對模塊將得到的亮度值，與占空比-亮度表中的基準亮度值進行比較，確定圖像的亮度；所述亮度調(diào)節(jié)模塊用于對圖像的亮度進行調(diào)節(jié)，當圖像亮度偏暗時，則將亮度調(diào)高，當圖像亮度偏亮時，則將亮度調(diào)暗，當圖像亮度正常時，則不進行調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)方法及裝置，對系統(tǒng)進行初始化，將光源亮度與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行對應(yīng)；對光信號進行采集，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，得到圖像信號；通過將圖像信號進行亮度處理，分離得到圖像亮度數(shù)據(jù)；對圖像亮度數(shù)據(jù)進行計算處理，獲得圖像亮度平均值；將圖像亮度平均值與預(yù)設(shè)的圖像亮度基準值進行比較，得到圖像亮度比較差值；通過圖像亮度比較差值判斷圖像的亮度是偏暗、偏亮還是正常；當圖像的亮度是偏暗或偏亮時，根據(jù)亮度比較差值的大小對圖像亮度進行補償。本發(fā)明的一種電子陰道鏡光源亮度自動調(diào)節(jié)方法及裝置，能夠有效解決圖像的亮度問題，提高生成圖像的質(zhì)量及亮度，方便醫(yī)生進行觀察。
文檔編號A61B1/303GK102370452SQ20111030958
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者唐林, 曾永華, 陳德偉 申請人:深圳市理邦精密儀器股份有限公司