基于FPGA实现医用电子内窥镜畸变图象实时校正的研究

本文针对医用电子内窥镜广角成像系统图像采集过程中存在的光学畸变色差^[1],提出了一种有效的实时校正技术。这种技术充分利用FPGA的优点：集成度高、速度快和易于实现复杂逻辑功能,设计出实时电镜畸变图象校正系统。采用硬件实现图象的畸变实时校正,不仅达到了减小系统光学结构体积、降低系统造价的目的,而且提高了诊断的准确性,改善了电镜系统的性能,使医用电子内窥镜在临床诊断和医学研究方面成为更加可靠和有效的手段。     

电子靶标式医用硬性内窥镜光学性能校准装置的研制

提出一种电子靶标式医用硬性内窥镜光学性能校准装置。该装置由专用电子靶标显示屏,专用高清摄像镜头、视频图像采集系统、数字图像处理计算机、多维度调整台及角度编码器和软件模块组成。可在校准客户现场分析医用硬性内窥镜视场角、视向角、几何畸变和光学传递函数等多项光学参数。     

全景图像实时校正系统的设计与实现

利用FPGA作为可见光全景图像处理器,使用硬件畸变校正系统,以达到对全景图像畸变场景的实时校正.全景图像畸变校正核心问题是像素空间位置校正,以CORDIC算法为基础,设计了全景环形图像展开算法,实现了全景环形图像的展开.设计采用ITU-656标准数字视频格式,用VHDL硬件描述语言实现整个校正算法的FPGA设计,试验结果表明,能实现全景环形图像的360.实时展开.     

医用硬性内窥镜光学性能质控检测技术研究

为客观、定量地评价医用硬性内窥镜的光学性能,根据国内外相关检测检验标准,设计由高清CMOS图像传感器、精密机械装置、测试标靶组成的检测装备,编写Matlab程序对采集到的标靶图像进行自动分析和处理,实现基于机器视觉的检测医用硬性内窥镜角度、分辨率、几何畸变、色彩还原能力、光效、照明等光学参数的设备、方法和技术。对德国蛇牌PE 610 A型腹腔镜的测试结果表明:与厂家标称值和国家食品药品监督管理局测试结果符合良好,误差小于4%,其误差主要来源于图像传感器的无照电流。     

实用测试技术2001年总目次

研究报告期 页基于ＦＰＧＡ实现医用电了内窥镜畸变图象实时　校正的研究李　威　王建萍　郁道银 (1 1 )………彩管用 1 0 0ｃｄ/ｍ2 亮度水平下的光谱辐射亮度标准谢光尧　张艳华 (1 4)…………………………………前置跟踪射击瞄准误差研究程江涛　王乃庆 (1 6)…用光波干涉测量大距离小位移—一种测量地壳断　层蠕动技术李茂山 (2 1 )……………………………车轮型面测量及手持式测量仪的研究周文祥　曹　军　张卫华　黄丽湘 (3 1 )…………………………光谱模式识别技术在彩管检测中的应用谢兴尧　张艳华 (3 5 )………………………     

浅谈医用内窥镜摄像系统改进设计

在传统的医用内窥镜摄像系统中,临床医学领域普遍采用标清的内窥镜摄像系统用于医学检查。随着科技的不断发展,物联网技术兴起,为医用内窥镜摄像系统提供了实现远程医疗的可能性。该文主要围绕医用内窥镜和医用内窥镜用手柄的硬件结构设计、医用内窥镜硬件电路设计以及医用内窥镜处理器结构设计4个方面的改进展开论述,目的在于提高医用内窥镜摄像设备的便携性和精准度。     

医用硬性内窥镜光学成像部分校准方法

随着医用硬性内窥镜在临床中的大量使用,内窥技术已成为很多疾病诊断和治疗的重要手段。国内至今没有对医用硬性内窥镜计量的标准设备,使得该类仪器无法开展检定工作。本文针对医用硬性内窥镜的工作环境和光学性能,设计一种仿人体组织的标准器,用于校准医用硬性内窥镜光学指标。     

足球机器人全景图像反畸变算法研究及其软件实现

本文在对全境图像产生畸变原因分析的基础上,利用最小二乘非线性拟合算法,建立了反畸变数学模型.在Visual C++6.0平台下编写程序,通过实物实验,证明反畸变数学模型正确.把全景图像反畸变软件系统DigitalImageProcess添加到足球机器人系统中,实现了快速实时全景图像校正,而且取得了良好的校正效果,实验证明该软件系统具有良好的实时性和快速性.     

光学定位机器人微创手术系统视觉伺服控制

为满足机器人辅助微创手术系统手术中轨迹跟踪和绝对定位的高精度要求,为其研制了一个基于光学定位的视觉伺服系统.该系统采用光学跟踪定位手段,实时测量机器人末端位姿并反馈,在光学测量空间实现全局闭环的位姿校正控制,使影响机器人轨迹跟踪和定位精度的主要误差因素得到有效校正,从而保证了机器人跟踪和定位的高精确度.分析了系统的组成和工作原理,提出一种笛卡儿空间位姿校正和关节空间速度控制综合的轨迹跟踪控制方法,仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于同心圆现场标定的实时畸变校正方法

为了提高光电测量系统对火炮重要静态参数——弯曲度的测量精度,提出了一种基于同心圆现场定标的实时畸变校正方法,并设计了一套自定中测量装置.首先调整测量装置中靶标的水平和竖直定位,消除偏心畸变;然后采用曲率估计的方法实时提取现场标定同心圆,对光学系统的畸变变化情况进行检测;最后根据检测对弯曲度的测量结果进行校正,进而实现弯曲的高精度测量.对焦距为6.00mm的弯曲度测量系统进行多点测试,实验结果表明:该方法具有较强的稳定性,校正精度高且实时性好,与传统的校正方法相比,校正后的测量偏差由士0.15mm提高到±0.05 mm,且单点校正时间小于0.49 s,有效地提高了系统的测量精度.     

图像尺寸测量中镜头畸变的影响及校正研究

图像尺寸测量是一种非接触式测量技术,系统中的光学镜头畸变严重影响测量的精度.提出利用图像识别技术和最小二乘法,拟合出标准线经成像系统所得到的畸变曲线函数,根据曲线上任一位置的曲率大小来表征镜头畸变率的大小.通过软件编程,直接得出被测镜头各空间区域的畸变率大小.利用测量结果对畸变图像进行校正,通过实验验证,图像尺寸测量的...     

《光学工程》一九八七年总目录

作者期号页码研究报告 光学跟踪仪器镜筒的振动频率与旋转轴支承包可人11 平面齿和渐开线齿形状误差分析陈汉良17 掩模缺陷的激光修整冯伯儒等In 电视图象光强分布立体显示仪黄树辅等121 CAoD图形人机会话式光学设计软件系统孙国良等21 电子束曝光机工件台系统结构设计误差分析王静汉213 数字光学计算中用祸合腔实现全光学逻辑廖常俊219 RAM用于高速缓存熊坚等227 电视摄象机图象几何畸变的精密测量与校正戴俊钊等31 778光电经纬仪的标校装置雷有生等39 光学膜散射损失分析苗景攻、316 一个小型的数字图象处理系统肖时江等320 用普通玻璃…     

基于MEMS技术的自适应光学系统的研究

用自适应光学系统来校正由大气湍流等产生的波前畸变,能够得到很好的效果.通过对自适应光学系统的工作原理进行研究,提出了一种基于MEMS技术的微小型自适应光学系统校正波前畸变的方法,将MEMS技术应用于变形反射镜,并构建了具体的实验平台,用来校正一种人为产生的波前畸变,且阐述了具体的实验过程.实验结果表明,基于MEMS技术的自适应光学系统能够很好地闭环校正波前畸变,且其体积小、质量轻、校正性能稳定,为自适应光学技术在星载相机上的应用提供了依据.     

超微马达实用化技术及在医用内窥镜中的应用研究

介绍和总结了超微马达 (直径 12mm)的实用化关键技术 ,并应用超微马达研制了一种新型医用内窥镜系统。通过在目前临床应用的内窥镜前端装上一个超微马达 ,驱动一可用形状记忆合金调整角度的光学反射镜作低速 36 0°旋转 ,扩大了传统内窥镜的侧向观察视野 ,并减少了内窥镜对人体组织造成的意外损伤和给病人带来的痛苦 ,实现了内窥镜前端操作的自动化。超微马达在医用内窥镜中的应用表明了超微马达已从研究阶段步入实用化阶段     

基于LabVIEW图像处理的医用内窥镜光学性能自动检测系统

为了提高检测医用内窥镜光学性能的准确性,减少检测过程由于人工判断图像特征导致的误差,设计了医用内窥镜光学性能自动检测系统。检测过程中通过控制步进电机移动CCD相机与标准测标的相对位置,CCD相机通过被检硬制内窥镜不断获取标准测标图像,在LabVIEW平台下使用检测系统对测试图像进行图像处理,提取图像清晰轮廓,计算测量参数。与人工控制视检相比,自动检测系统的光学性能检测设备能显著提高检测重复性。     

医用内窥镜照明用光缆的应用特征

本文介绍了医用内窥镜照明光缆的应用形式,指出了传统医用内窥镜照明光缆缺陷,提出了符合医疗发展要求的医用内窥镜照明光缆应用特征,包括:光纤原材料具备环保并符合Rohs认证要求、适合药物法医用消毒、具有高传输的光学性能、同时具备耦合部件标准化和整体密封、耐高压的结构特征。     

光学定位跟踪技术在X线图像导航手术中的研究

近几年来,移动式C形臂X光实时成像系统逐渐在计算机辅助骨科手术导航中获得了普遍的应用.本文采用光学立体定位技术对C型臂在运动时进行实时跟踪,并采用多项式算法对输出的X光图像进行几何校正.另外,在实验室中搭建了基于X线图像导航的骨科手术系统,通过光学定位跟踪系统实时而精确地确定手术器械、图像解剖信息、内植入物之间的坐标关系,获得了满意的手术效果.     

基于魏尔斯特拉斯逼近定理的对医用内窥镜摄像系统信噪比插值方式的研究

YY/T 1587-2018《医用内窥镜电子内窥镜》与YY/T 1603-2018《医用内窥镜内窥镜供给装置摄像系统》信噪比测试方法相同,是采用线性插值的方法,找出Y值在0.707的信噪比。本文基于魏尔斯特拉斯逼近定理的多项式拟合方法,对信噪比插值进行分析,并与分段线性插值的结果进行对比和讨论,对测试条件提出补充性建议。     

国外新发展的一种微位移驱动材料——弛豫型铁电体

一、前言七十年代中期以来,国际上为了发展自适应光学,对于实时校正波前畸变和补偿各路光束间的光程差所需要的压电陶瓷材料及用此材料制成的可变形或微调反射镜等执行元件开展了多方面的研究工作。     

一种显微CT系统图像畸变校正方法

基于透镜耦合的光耦探测器由于其高分辨力、倍率选择多样化的特点,被应用到显微CT系统中.然而,光耦探测器的成像畸变影响了显微CT系统的成像质量.为此提出一种适用于显微CT系统的图像畸变校正方法.建立理想图像和实际畸变图像的多项式函数关系,利用特征点坐标求取畸变系数,并利用畸变系数对图像进行畸变校正.实验结果表明,所提方法能够有效地校正畸变,校正后系统的空间分辨力由原来的8.5μm提升到4.2μm.标准网格板图像校正后网格线的弯曲得到明显改善,网格间距趋于平均,离散程度变小.同时,该畸变校正算法复杂度低,具有较高的实用性.