耳膜状态实时分析方法与流程

本发明涉及图像分析领域，尤其涉及一种耳膜状态实时分析方法。

背景技术：

随着城市化进程的加速，环境污染治理很难跟上城市化的发展，尤其是空气质量的恶化，容易导致人们，特别是孩子患上各种鼻炎，甚至鼻窦炎。

在治疗过程中，用盐水洗鼻是杀菌消毒的很好良药，当然水温也要适度，太热和太冷都不行，成人是在37.8°左右，可以根据孩子的感受来适当调节水温。所以在调节水温的时候也要多试几次，觉得差不多时才可以进行冲洗。当然在冲洗的时候也别担心孩子会把脏水吸进去，因为我们都知道很多唾液之类的物体都是流入到胃内，进行消化的。

但是，在使用盐水洗鼻时，由于鼻腔和耳朵内部是连通的，容易对耳朵环境造成影响，尤其对孩子的耳膜，由于尚未发育完全，在受压过度时或者受水较多时，容易导致耳膜破裂。

技术实现要素：

现有技术中缺乏洗鼻过程中的相关耳内环境检测机制，为了解决上述问题，本发明提供了一种耳膜状态实时分析方法，能够采用有针对性的图像识别模式，对图像进行耳膜目标提取和形状分析，以获取并输出当前耳膜状态。

具体地，本发明至少具有以下两处重要发明点：

(1)选择与图像分辨率相适应的图像滤波处理模式以保证各种分辨率的图像滤波效果，以及在高分辨率的图像滤波处理模式中，采用分块处理模式以加速滤波运算速度；

(2)建立洗鼻器、压力测量仪和当前耳膜状态检测设备的联动机制，为耳膜的使用提供了安全屏障。

根据本发明的一方面，提供了一种耳膜状态实时分析方法，所述方法包括：

使用压力测量仪，设置在病人耳朵内部，用于实时测量并输出病人耳朵内部的实时气压；

使用洗鼻器，用于采取将盐水喷射病人鼻腔的方式对病人鼻腔进行清洗，并在启动喷射盐水时发出启动喷射信号，在停止喷射盐水时发出停止喷射信号；

使用图像捕获设备，设置在病人耳朵内部，用于对病人耳朵内部进行实时图像数据采集，以获得并输出病人耳内图像；

使用sd存储设备，与模式选择设备连接，用于预先存储预设分辨率阈值；

使用模式选择设备，与所述图像捕获设备连接，用于接收病人耳内图像，获取所述病人耳内图像当前的分辨率以作为图像分辨率，在所述图像分辨率小于等于预设分辨率阈值时，选择所述常规滤波设备对所述病人耳内图像进行相应的图像滤波处理以获得目标滤波图像，还用于在所述图像分辨率大于所述预设分辨率阈值时，选择所述分块滤波设备对所述病人耳内图像进行相应的图像滤波处理以获得目标滤波图像；

使用分块滤波设备，与所述模式选择设备连接，包括第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元用于接收所述病人耳内图像，基于所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述病人耳内图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的同态滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得拼接滤波图像，所述第二处理单元与所述第一处理单元连接，用于接收所述拼接滤波图像，基于所述拼接滤波图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述拼接滤波图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的递归滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得目标滤波图像；

使用常规滤波设备，与所述模式选择设备连接，用于接收所述病人耳内图像，对所述病人耳内图像整体执行同态滤波处理以获得同态滤波图像，并对所述同态滤波图像整体执行递归滤波处理以获得目标滤波图像；

使用目标分析设备，分别与所述分块滤波设备和所述常规滤波设备连接，用于接收目标滤波图像，并对目标滤波图像进行耳膜目标提取和形状分析，以获取并输出当前耳膜状态；

其中，所述压力测量仪与所述洗鼻器连接，用于在接收到所述启动喷射信号时，启动对病人耳朵内部的实时气压的实时测量，在接收到所述停止喷射信号时，关闭对病人耳朵内部的实时气压的实时测量；

其中，所述压力测量仪还与所述图像捕获设备连接，用于在实时测量的实时气压超限时，启动所述图像捕获设备，否则，关闭所述图像捕获设备。

优选地，在所述第一处理单元中，所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述病人耳内图像平均分割成的相应块越大。

优选地，在所述第二处理单元中，所述拼接滤波图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述拼接滤波图像平均分割成的相应块越大。

优选地，在所述第一处理单元中，对每一个分块，该分块的像素值方差越大，选择的同态滤波处理的强度越小。

优选地，在所述第二处理单元中，对每一个分块，该分块的像素值方差越大，选择的递归滤波处理的强度越小。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的耳膜状态实时分析系统的目标分析设备的结构方框图。

图2为根据本发明实施方案示出的耳膜状态实时分析系统的结构方框图。

图3为根据本发明实施方案示出的耳膜状态实时分析方法的步骤流程图。

附图标记：11主控cpu；12存储控制器；13视频分析描述协处理器；14以太网控制器；15视频编解码处理器

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的耳膜状态实时分析方法的实施方案进行详细说明。

由于缺乏相应的耳膜检测机制，导致耳膜容易受损，为了克服上述不足，本发明搭建了一种耳膜状态实时分析系统及方法，具体实施方案如下。

图1为根据本发明实施方案示出的耳膜状态实时分析系统的目标分析设备的结构方框图。

图2为根据本发明实施方案示出的耳膜状态实时分析系统的结构方框图，所述系统包括：

压力测量仪，设置在病人耳朵内部，用于实时测量并输出病人耳朵内部的实时气压；

洗鼻器，用于采取将盐水喷射病人鼻腔的方式对病人鼻腔进行清洗，并在启动喷射盐水时发出启动喷射信号，在停止喷射盐水时发出停止喷射信号；

图像捕获设备，设置在病人耳朵内部，用于对病人耳朵内部进行实时图像数据采集，以获得并输出病人耳内图像；

sd存储设备，与模式选择设备连接，用于预先存储预设分辨率阈值；

模式选择设备，与所述图像捕获设备连接，用于接收病人耳内图像，获取所述病人耳内图像当前的分辨率以作为图像分辨率，在所述图像分辨率小于等于预设分辨率阈值时，选择所述常规滤波设备对所述病人耳内图像进行相应的图像滤波处理以获得目标滤波图像，还用于在所述图像分辨率大于所述预设分辨率阈值时，选择所述分块滤波设备对所述病人耳内图像进行相应的图像滤波处理以获得目标滤波图像；

分块滤波设备，与所述模式选择设备连接，包括第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元用于接收所述病人耳内图像，基于所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述病人耳内图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的同态滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得拼接滤波图像，所述第二处理单元与所述第一处理单元连接，用于接收所述拼接滤波图像，基于所述拼接滤波图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述拼接滤波图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的递归滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得目标滤波图像；

常规滤波设备，与所述模式选择设备连接，用于接收所述病人耳内图像，对所述病人耳内图像整体执行同态滤波处理以获得同态滤波图像，并对所述同态滤波图像整体执行递归滤波处理以获得目标滤波图像；

目标分析设备，分别与所述分块滤波设备和所述常规滤波设备连接，用于接收目标滤波图像，并对目标滤波图像进行耳膜目标提取和形状分析，以获取并输出当前耳膜状态；

其中，所述压力测量仪与所述洗鼻器连接，用于在接收到所述启动喷射信号时，启动对病人耳朵内部的实时气压的实时测量，在接收到所述停止喷射信号时，关闭对病人耳朵内部的实时气压的实时测量；

其中，所述压力测量仪还与所述图像捕获设备连接，用于在实时测量的实时气压超限时，启动所述图像捕获设备，否则，关闭所述图像捕获设备。

接着，继续对本发明的耳膜状态实时分析系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述耳膜状态实时分析系统中：

在所述第一处理单元中，所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述病人耳内图像平均分割成的相应块越大。

在所述耳膜状态实时分析系统中：

在所述第二处理单元中，所述拼接滤波图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述拼接滤波图像平均分割成的相应块越大。

在所述耳膜状态实时分析系统中：

在所述第一处理单元中，对每一个分块，该分块的像素值方差越大，选择的同态滤波处理的强度越小。

以及在所述耳膜状态实时分析系统中：

在所述第二处理单元中，对每一个分块，该分块的像素值方差越大，选择的递归滤波处理的强度越小。

图3为根据本发明实施方案示出的耳膜状态实时分析方法的步骤流程图，所述方法包括：

使用压力测量仪，设置在病人耳朵内部，用于实时测量并输出病人耳朵内部的实时气压；

使用洗鼻器，用于采取将盐水喷射病人鼻腔的方式对病人鼻腔进行清洗，并在启动喷射盐水时发出启动喷射信号，在停止喷射盐水时发出停止喷射信号；

使用图像捕获设备，设置在病人耳朵内部，用于对病人耳朵内部进行实时图像数据采集，以获得并输出病人耳内图像；

使用sd存储设备，与模式选择设备连接，用于预先存储预设分辨率阈值；

使用模式选择设备，与所述图像捕获设备连接，用于接收病人耳内图像，获取所述病人耳内图像当前的分辨率以作为图像分辨率，在所述图像分辨率小于等于预设分辨率阈值时，选择所述常规滤波设备对所述病人耳内图像进行相应的图像滤波处理以获得目标滤波图像，还用于在所述图像分辨率大于所述预设分辨率阈值时，选择所述分块滤波设备对所述病人耳内图像进行相应的图像滤波处理以获得目标滤波图像；

使用分块滤波设备，与所述模式选择设备连接，包括第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元用于接收所述病人耳内图像，基于所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述病人耳内图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的同态滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得拼接滤波图像，所述第二处理单元与所述第一处理单元连接，用于接收所述拼接滤波图像，基于所述拼接滤波图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述拼接滤波图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的递归滤波处理以获得滤波分块，将获得的各个滤波分块拼接以获得目标滤波图像；

使用常规滤波设备，与所述模式选择设备连接，用于接收所述病人耳内图像，对所述病人耳内图像整体执行同态滤波处理以获得同态滤波图像，并对所述同态滤波图像整体执行递归滤波处理以获得目标滤波图像；

使用目标分析设备，分别与所述分块滤波设备和所述常规滤波设备连接，用于接收目标滤波图像，并对目标滤波图像进行耳膜目标提取和形状分析，以获取并输出当前耳膜状态；

其中，所述压力测量仪与所述洗鼻器连接，用于在接收到所述启动喷射信号时，启动对病人耳朵内部的实时气压的实时测量，在接收到所述停止喷射信号时，关闭对病人耳朵内部的实时气压的实时测量；

其中，所述压力测量仪还与所述图像捕获设备连接，用于在实时测量的实时气压超限时，启动所述图像捕获设备，否则，关闭所述图像捕获设备。

接着，继续对本发明的耳膜状态实时分析方法的具体步骤进行进一步的说明。

在所述耳膜状态实时分析方法中：

在所述第一处理单元中，所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述病人耳内图像平均分割成的相应块越大。

在所述耳膜状态实时分析方法中：

在所述第二处理单元中，所述拼接滤波图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值越近，将所述拼接滤波图像平均分割成的相应块越大。

在所述耳膜状态实时分析方法中：

在所述第一处理单元中，对每一个分块，该分块的像素值方差越大，选择的同态滤波处理的强度越小。

以及在所述耳膜状态实时分析方法中：

在所述第二处理单元中，对每一个分块，该分块的像素值方差越大，选择的递归滤波处理的强度越小。

另外，由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。

一般地，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

采用本发明的耳膜状态实时分析系统及方法，针对现有技术中缺乏耳膜检测机制的技术问题，通过目标分析设备，用于接收滤波图像，并对目标滤波图像进行耳膜目标提取和形状分析，以获取并输出当前耳膜状态，另外还使用了压力测量仪，与所述洗鼻器连接，用于在接收到启动喷射信号时，启动对病人耳朵内部的实时气压的实时测量，在接收到停止喷射信号时，关闭对病人耳朵内部的实时气压的实时测量。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。