基于多光譜成像的微型靜脈顯像技術研究.pdf

1、靜脈是人體傳輸養(yǎng)分和新陳代謝的重要參與者。體內與體外皮下的靜脈分布能夠表征人體的健康狀況，例如現代醫(yī)學證明了由于癌變區(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;對于一些肥胖的嬰兒，清晰的靜脈分布有助于醫(yī)生進行靜脈注射。血紅紅細胞具有對近紅外光的強吸收特性。傳統(tǒng)的靜脈顯像方法使用近紅外成像進行靜脈顯像，但該類方法圖像獲取的設備大、無法應用于體內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用于體內的靜脈圖

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。要達到上述目的，首先需要提出一種能夠適用于體內和體外的裝置，利用該裝置同時獲取近紅外與可見光圖像;在獲取到圖像之后，對兩幅圖像進行配準。最后使用圖像融合的方法將配準后的近紅外和可見光圖像進行融合。為了同時獲取近紅外圖像與可見光圖像，需要將近紅外相機與普通的彩色相機構成雙目系統(tǒng)。但這種方法無法做到超小型集成化，因此不能與內窺鏡系統(tǒng)相結合應用于體內靜脈顯像。
　　本文提出一種基

3、于多光譜成像的微型靜脈顯像技術，該方法使用基于MEMS技術的多光譜圖像獲取裝置來同時獲取近紅外與可見光圖像。在圖像融合之前必須進行圖像配準。由于兩幅圖像的光譜特性及其成像裝置有差異，會由位置不同導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。需要對兩幅圖像進行預處理和圖像配準?；赟peeded Up Robust Features(SURF)描述子具有尺度不變性和旋轉不變性，它們能夠很

4、好地適用于異源圖像的配準，所以本文使用該算法來完成近紅外與可見光圖像的配準。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)色彩殘差增強來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行可見光與近紅外圖像細節(jié)保持，隨后將處理后的結果進行結合得到既能保持原色又能凸顯靜脈的融合結果。