电子内窥镜的研究现状及发展趋势

电子内窥镜相对于光钎内窥镜在成像方面具有许多优势,医生通过电子内窥镜可以发现光纤内窥镜不能发现的病变,提高某些疾病尤其是早期肿瘤的检出率,其在临床上的应用也越来越广泛。近年来,电子内窥镜为了实现高清成像,逐渐发展为高清电子内窥镜,并分别与超声技术、共焦显微镜技术相结合,发展出了超声内窥镜和共焦内窥镜。本文主要介绍了这3种电子内窥镜的研究现状,并对电子内窥镜未来的发展方向进行了展望。

高清智能电子染色内镜联合放大内镜对食管早癌及癌前病变的诊断价值

目的探讨高清智能电子染色内镜(i-Scan)联合放大内镜对食管早癌、癌前病变的诊断价值。方法选取我院经病理学检查证实为食管早癌患者100例(早癌组)、200例发生食管癌癌前病变(癌前病变组)的患者的内镜检查资料进行数据分析,以病理学结果作为金标准,计算i-Scan联合放大内镜下、白光内镜单独及联合应用时诊断食管早癌及癌前病变的检出率及诊断指标。结果i-Scan对食管早癌的诊断检出率为88.00%,癌前病变检出率为82.50%,轻度不典型增生检出率为28.00%,中度不典型增生检出率29.00%;白光内镜对食管早癌的诊断检出率为57.00%,癌前病变检出率为56.00%,轻度不典型增生检出率为16.00%,中度不典型增生检出率为17.00%;i-Scan对上述病变的检出率均高于白光内镜,差异具有统计学意义(P<0.05)。i-Scan对食管黏膜重度不典型增生检出率(25.50%)与白光内镜(22.50%)比较,差异无统计学意义(P>0.05);i-Scan联合放大内镜检查对100例食管早癌患者、200例食管癌前病变患者诊断的IPCL分型与病理类型对比,结果显示:100例食管早癌患者中有12例诊断为A型、将中度不典型增生患者中的2例诊断为B1型,将重度不典型增生患者中的4例诊断为B1型;白光内镜鉴别诊断食管早癌、食管癌癌前病变的敏感度为57.00%,特异性为56.00%;i-Scan鉴别诊断食管早癌、食管癌癌前病变的敏感度为88.00%,特异性为82.50%;i-Scan联合放大内镜检查鉴别诊断食管早癌、食管癌癌前病变的敏感度为88.00%,特异性为97.00%。结论i-Scan联合放大内镜对食管早癌、癌前病变的鉴别诊断具有较高的敏感度和特异性。

基于千兆以太网的高清电子警察取证系统设计

利用高清CCD图像传感器,结合FPGA并行处理、灵活性高等特点,设计一种基于千兆以太网的电子警察取证系统。系统采用200万像素高清CCD采集图像数据,并使用FPGA对图像数据进行格式转换、校正以及千兆以太网数据打包以实现高清真彩图像的快速处理与高速传输。有效地解决了传统取证系统由于画面质量差而造成违章证据不充分所带来的执法纠纷。

基于无色差表面识别的高清电子内窥镜自动白平衡算法(英文)

在不同色温的光源下,CMOS图像传感器采集到的图像颜色会有所不同,可能偏离真实色彩,导致成像质量下降,严重时将影响高清电子内窥镜的诊断结果。提出了一种基于无色差表面识别的自动白平衡算法,使用像素点的RGB三通道之和识别图像中的无色差表面,根据得到的无色差像素集估计光照色度,并用光照色度估计值通过对角变换进行颜色校正,以此对内窥镜图像进行了实时的自动白平衡算法,修正偏色现象。该算法实时、有效地消除了由于光源色温引起的颜色失真现象,使得高清电子内窥镜获得的图像更加接近标准白光照射下人眼所看到的情况。

高清电子内窥镜系统低时延视频处理设计

针对高清电子内窥镜视频处理系统的高实时性要求,提出一种基于TILE-Gx36多核处理器的高清电子内窥镜系统低时延视频处理设计方案。将内窥镜的视频处理任务按流水线的处理方式划分为视频采集、视频处理和视频送显,并利用多核处理器的并行处理能力,从视频采集、视频处理2个环节入手,采用减少视频采集等待时间的方法来减少采集延时,通过优化插值算法和实现多任务负载均衡的并行处理来提高视频处理环节的效率。实验结果表明,该方案的实时视频处理延时在19.4ms以内,达到了医用电子内窥镜领域的较高水平。

基于多核处理器的高清内窥镜视频处理系统

设计一个基于TILE-Gx多核处理器的高清医用电子内窥镜视频处理系统。该系统支持2路1080p60高清视频输入输出,以及1路YCb Cr422格式高清视频的实时H.264编解码,利用现场可编程门阵列为高清视频数据提供输入输出接口,采用4片TILE-Gx多核处理器进行H.264编码解码运算,并使用1片TILE-Gx多核处理器完成系统控制、视频拼接和数据存储转发功能。实验结果表明,该系统的编解码性能满足医用内窥镜的高分辨率和实时性需求,图像质量达到了H.264的High Profile级别。

基于CMOS高清医用电子内镜图像处理器的设计

目的设计一种基于互补金属氧化物半导体(CMOS)的高清医用电子内镜图像处理器,以便满足医院对高清电子内镜的需求。方法设计高清图像处理器,包括高清摄像模组、高清采集和处理板、主控制板和机箱。采用微型高清CMOS图像传感器进行图像采集,使用1/11寸高清1280×720(简称HD720P)、1/6寸全高清1920×1080(简称FHD1080P)两种分辨率宽屏技术;图像处理采用Xilinx公司的XC3S200系列快速现场可编程门阵列(FPGA)芯片结合复杂图像处理算法;还采用多屏、电子染色和放大技术。高清图像处理器与高清医用电子内镜、冷光源、高清显示屏、台车组装成高清医用电子内镜系统,并进行体外测试和试用。结果体外测试内镜系统符合临床使用的要求。高清内镜图像处理器可提供两种高清宽屏图像,即HD720P、FHD1080P高清图像。图像分辨率可以分别达到100万像素和200万像素。试用结果,咽部、人肺模型、手掌图像清晰,颜色不失真。结论高清医用电子内镜图像处理器可以克服现有图像处理器的缺陷,达到了高清、微型的效果,能够更加细腻地显示病灶图像。

基于FPGA的高清视频信号存储模块设计

高清视频信号存储模块是电子内窥镜视频存储的核心,本研究设计基于串行高级技术接口(SATA 2.0)协议的高清电子内窥镜视频存储,并将循环冗余校验(CRC-32)算法用于高速数据传输协议的物理层和链路层,使得数据在信道中传输时,避免受到各种各样的干扰而出现误码。最后,编写Verilog逻辑实现CRC-32校验算法,进行仿真测试,并在Kintex-7开发板平台上进行验证性测试。在速率高达250 MB/s时,基于FPGA的高清视频信号存储模块的误码率低于10-12,满足电子内窥镜视频存储的高实时性、高带宽、低误码率的需求,具有良好的市场应用前景。

某人大常委会高清网络直播电子会议系统设计

介绍某人大常委会高清网络直播电子会议系统的电子会议系统、音视频节目制作系统、网络直播/点播系统的结构、功能和设计要点。