基于多光譜成像的微型靜脈顯像技術(shù)研究.pdf

1、靜脈是人體傳輸養(yǎng)分和新陳代謝的重要參與者。體內(nèi)與體外皮下的靜脈分布能夠表征人體的健康狀況，例如現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明了由于癌變區(qū)域需要大量養(yǎng)分輸送故該區(qū)域的靜脈分布異常密集;對(duì)于一些肥胖的嬰兒，清晰的靜脈分布有助于醫(yī)生進(jìn)行靜脈注射。血紅紅細(xì)胞具有對(duì)近紅外光的強(qiáng)吸收特性。傳統(tǒng)的靜脈顯像方法使用近紅外成像進(jìn)行靜脈顯像，但該類方法圖像獲取的設(shè)備大、無(wú)法應(yīng)用于體內(nèi)并且在凸顯靜脈的前提下丟失了非靜脈區(qū)域表皮的原色，本文的目的是研究一種能夠應(yīng)用于體內(nèi)的靜脈圖

2、像獲取方法，并提出一種既能保持表皮原色又能凸顯靜脈的算法。要達(dá)到上述目的，首先需要提出一種能夠適用于體內(nèi)和體外的裝置，利用該裝置同時(shí)獲取近紅外與可見光圖像;在獲取到圖像之后，對(duì)兩幅圖像進(jìn)行配準(zhǔn)。最后使用圖像融合的方法將配準(zhǔn)后的近紅外和可見光圖像進(jìn)行融合。為了同時(shí)獲取近紅外圖像與可見光圖像，需要將近紅外相機(jī)與普通的彩色相機(jī)構(gòu)成雙目系統(tǒng)。但這種方法無(wú)法做到超小型集成化，因此不能與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)相結(jié)合應(yīng)用于體內(nèi)靜脈顯像。
　　本文提出一種基

3、于多光譜成像的微型靜脈顯像技術(shù)，該方法使用基于MEMS技術(shù)的多光譜圖像獲取裝置來(lái)同時(shí)獲取近紅外與可見光圖像。在圖像融合之前必須進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。由于兩幅圖像的光譜特性及其成像裝置有差異，會(huì)由位置不同導(dǎo)致兩幅圖像存在明顯的視差，它們是明顯的異源圖像。此外，圖像間可能還存在幾何形變、噪聲干擾等因素。需要對(duì)兩幅圖像進(jìn)行預(yù)處理和圖像配準(zhǔn)?；赟peeded Up Robust Features(SURF)描述子具有尺度不變性和旋轉(zhuǎn)不變性，它們能夠很

4、好地適用于異源圖像的配準(zhǔn)，所以本文使用該算法來(lái)完成近紅外與可見光圖像的配準(zhǔn)。最后，本文提出一種保持原色的近紅外與可見光圖像融合算法，該算法主要使用直方圖映射將近紅外與彩色圖像進(jìn)行映射以保證亮度的一致性，然后使用Principalcomponent analysis(PCA)色彩殘差增強(qiáng)來(lái)保證融合圖像與原可見光圖像的色彩均一，快速雙邊濾波算法進(jìn)行可見光與近紅外圖像細(xì)節(jié)保持，隨后將處理后的結(jié)果進(jìn)行結(jié)合得到既能保持原色又能凸顯靜脈的融合結(jié)果。