基于立體視覺的LED手術無影燈自適應調(diào)光技術基礎研究.pdf

1、手術無影燈是醫(yī)院手術室必備的重要醫(yī)療設備之一，其光照位置及亮度能否得到及時調(diào)整將影響到手術的正常進行。傳統(tǒng)的無影燈多采用手工方式調(diào)節(jié)，存在很大的局限性。隨著全球醫(yī)療設備的數(shù)字化、信息化、智能化的發(fā)展，手術無影燈的自動數(shù)字化調(diào)光技術也成為一個研究熱點。本文基于立體視覺技術檢測手術區(qū)域遮擋物的空間位置，通過ARM嵌入式系統(tǒng)對多個LED陣列進行控制從而實現(xiàn)手術無投影燈自適應調(diào)光，達到實時調(diào)節(jié)無影燈的位置和亮度的目的。
　　本文首先分析比

2、較了已有的LED手術無影燈調(diào)光控制方案，提出了基于立體視覺技術的ARM+DSP的嵌入式自適應調(diào)光系統(tǒng)，采用ARM+DSP作為主處理器，Linux作為系統(tǒng)內(nèi)核的嵌入式操作系統(tǒng)，實現(xiàn)雙攝像機圖像的采集、處理及調(diào)光信號的發(fā)送，與已完成的多路LED調(diào)光電路聯(lián)合實現(xiàn)LED陣列各個子燈光亮度的調(diào)節(jié)；結(jié)合圖像增強和圖像復原方法設計圖像預處理方案，該方案先采用直方圖均衡化法對圖像因曝光而導致的對比度減弱進行改善，再采用維納濾波對手術區(qū)域存在的噪聲進行濾

3、波，達到較好的預處理效果；為實現(xiàn)對場景中運動遮擋物快速、準確的提取，在傳統(tǒng)算法基礎上，結(jié)合顏色空間理論和深度約束方法，提出了基于改進的高斯混合模型的運動物體檢測方法；針對傳統(tǒng)算法中立體匹配難以兼顧匹配速度和準確性的缺點，提出基于邊緣約束的快速三維重建算法，即首先對運動物體邊緣部分的縮減空間進行立體匹配，再通過深度約束的方法去除誤匹配點，最后對視差數(shù)據(jù)采用平滑修正的方法消除因誤匹配而產(chǎn)生的尖峰干擾，達到了快速準確的重建效果。
　　實