【摘要】：醫(yī)用內(nèi)窺鏡的光學(xué)性能參數(shù)指標(biāo)包括視場角、畸變率、色還原度、分辨力和景深距離等參數(shù),其質(zhì)量直接影響受檢人員的檢查結(jié)果。本文針對傳統(tǒng)的分辨力與景深距離檢測方式受人為因素影響大、操作復(fù)雜和檢測效率低等問題,引入圖像識別技術(shù),對醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡分辨力和景深距離兩個光學(xué)性能參數(shù)進行自動檢測研究。論文工作主要包括:(1)提出了一種醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡分辨力自動識別方法。該方法首先依據(jù)視場圓的幾何特征,以尋找橫縱直徑交點的方式來定位空視場的圓心。然后將分辨力板中心移至視場圓心,根據(jù)直線邊緣的灰度躍變特征,求得分辨力板圖像中兩對短線標(biāo)記的坐標(biāo),提取線條標(biāo)記圍成的矩形區(qū)域圖像,將提取后的圖像分成1至16級、17至24級、25級三個子圖像。采用基于先驗知識的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡分辨力圖像閾值分割算法,將三個子圖像分割成若干個菱形圖案。再采用改進的基于灰度直方圖的二值化算法,對所有的菱形圖案圖像進行二值化。最后,按行優(yōu)先遍歷二值圖,以投票方式計算線條數(shù)并與標(biāo)準(zhǔn)值進行比較,確定內(nèi)窺鏡的分辨力。(2)提出了一種醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡景深最近距離自動檢測方法。首先,將待識別線條組合單元中心與視場圓心重合,然后采用基于自適應(yīng)閾值的感興趣區(qū)域提取算法,提取出線條組合單元中的4個菱形圖案圖像。再以投票方式計算線條數(shù)并與標(biāo)準(zhǔn)值進行比較,確定當(dāng)前線條組合單元能否正確識別。如果正確識別,則控制檢測設(shè)備移動,使得下一級線條組合單元中心與視場圓心重合,進行下一級分辨力識別;如果識別失敗或者識別結(jié)果不正確,則輸出上一級線條組合單元的單元號,從而完成醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡景深最近距離自動檢測。(3)實驗驗證:采用3種不同規(guī)格的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡對上述方法分別進行了實驗,驗證了本文方法的有效性。本文提出的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡分辨力識別方法在用4mm直徑、30°視向角和10mm直徑、0°視向角的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡進行的20次實驗中,均能成功識別,僅有一次與人工識別的結(jié)果不同且僅相差一級;在用10mm直徑、30°視向角的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡進行的10次實驗中,僅有兩次與人工識別的結(jié)果不同且僅相差一級。本文提出的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡景深距離檢測方法在用10mm直徑、30°視向角和10mm直徑、0°視向角的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡進行的20次實驗中,識別的分辨力均大于工作距離處的中心分辨力的80%,均只有一次與人工識別結(jié)果不同且僅相差1級;在用4mm直徑、30°視向角的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡進行的10次實驗中,均能成功識別,僅有兩次與人工識別結(jié)果不同且僅相差一級。實驗結(jié)果表明:(1)本文提出的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡分辨力識別方法能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡的分辨力自動識別,準(zhǔn)確率達到了80%;(2)本文提出的醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡景深距離檢測方法能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡的景深距離自動檢測,檢測結(jié)果均大于中心角分辨力的80%,準(zhǔn)確率達到了80%。本文提出的醫(yī)用內(nèi)窺鏡分辨力識別方法和景深最近距離檢測方法均滿足檢測精度要求。
【圖文】：

鏡光學(xué)性能中的（角）分辨力識別和景深距內(nèi)窺鏡相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)后，本文在人工識別方人工檢測過程中的操作誤差和主觀誤差，實使用的醫(yī)用內(nèi)窺鏡光學(xué)性能檢測儀如圖 1.1

其內(nèi)部詳細(xì)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1[21]所示：圖 2.1 醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖中：1 是目鏡罩，2 是目鏡，3 是光維，，4 是照度光纖，5 是棒狀鏡，6 是視向角 30°棱鏡，7 是目鏡窗，8 是視場光闌
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH776.1;TP391.41

【參考文獻】

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1 姬軍;王云龍;袁青;高佳碩;;醫(yī)用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)光學(xué)性能定性檢測裝置的設(shè)計研究[J];中國醫(yī)學(xué)裝備;2015年03期

2 王駿飛;黃樟燦;Ahmed Mahgoub Ahmed Talab;;一種針對圖像細(xì)節(jié)優(yōu)化的BM二值化方法[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報;2014年08期

3 魯周迅;張彬彬;;一種新的手背靜脈分割方法[J];微電子學(xué)與計算機;2014年08期

4 黃志強;黃德球;樊翔;;醫(yī)用硬性內(nèi)窺鏡角分辨力的評定基礎(chǔ)和方法[J];中國醫(yī)療器械信息;2014年05期

5 禹璐;程德文;周偉;王涌天;劉小華;金國藩;;大景深高清硬性內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J];光學(xué)學(xué)報;2013年11期

6 樊翔;黃志強;黃德球;丁罕;王海娟;;硬性內(nèi)窺鏡光學(xué)性能綜合測試工裝介紹[J];中國醫(yī)療器械信息;2013年04期

7 蔣昌松;姬軍;黃增躍;肖宏;王云龍;;醫(yī)用硬性內(nèi)窺鏡光學(xué)性能質(zhì)控檢測技術(shù)研究[J];中國測試;2013年02期

8 申森;李艾華;姚良;馬治明;;基于小波包和Niblack法的槍號圖像二值化算法[J];光子學(xué)報;2013年03期

9 鐘興;張元;金光;;大視場光學(xué)系統(tǒng)像面照度均勻性優(yōu)化[J];光學(xué)學(xué)報;2012年03期

10 張薇;田維堅;;大焦深內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J];光學(xué)技術(shù);2009年04期

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1 王新;金磊;孫曉龍;;醫(yī)用內(nèi)窺鏡光學(xué)性能的質(zhì)量控制方法研究[A];中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會第十五次全國學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2015年

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1 趙治翔;醫(yī)用內(nèi)窺鏡質(zhì)量檢測中的圖像識別技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2018年

2 王亞坤;醫(yī)用硬管內(nèi)窺鏡光學(xué)性能檢測系統(tǒng)設(shè)計[D];北京理工大學(xué);2016年

3 蔣昌松;醫(yī)用硬性內(nèi)窺鏡光學(xué)性能質(zhì)量控制檢測技術(shù)研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2013年

4 陳沖;醫(yī)用硬性內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[D];長春理工大學(xué);2010年

本文編號：2621332