[0042]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，以下实施例将有助于本领域技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域内普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做成若干变形与改进，这些都属于本发明的保护范围。本实施例为本发明的某一典型应用方法，但并不覆盖本发明所有使用方法。诸如本实施例中所使用的方向滤波模板为Haar型线滤波模板，但本发明方法也可以使用其他常规方向滤波模板；本实施例中使用了预处理方法增强图像处理效果，但本发明专利方法也可以不使用预处理而直接对血管纹路进行提取增强等等。
[0043]如图1所示为本发明血管图像增强的流程图示，对输入的血管图像进行处理，得到刻画出血管的增强图像，具体步骤如下:
[0044]步骤101:输入血管图像。从图像采集接口连续实时地采集图像，即采集原始图像，如通过多媒体信号处理器的接口采集来自摄像机或图像传感器的图像。
[0045]步骤102:增强预处理。对获得的原始图像进行图像对比度增强预处理，用以提升图像中血管的清晰度；如采用全局直方图增强、局部直方图增强或者Wallis变换图像增强等各种现有方法获得对比度提升的图像。但在原始图像对比度较好的情况下，可不进行预处理图像增强。
[0046]步骤103:确定合适的滤波器尺度，即确定Harr线滤波器尺度σ。本方法采用Haar型线滤波器对图像进行逐像素滤波，当滤波尺度，与纹路宽度相近时，才有较好的滤波效果。因此需要确定合适的滤波器尺度。对于给定的应用，如静脉注射，血管宽度在一定范围内，可以人为事先设定尺度σ ;或根据图像情况，如小孩或成人以及身体部位不同，依据不同尺度在不同图像环境下滤波响应分布的不同，自动计算出合适的尺度σ。为了找到与实际血管更适配的尺度，可以人为操作(如通过尺度选择按键)的方式，也可以通过对图像分析确定合适的滤波模板尺度。例如，在更换静脉穿刺对象时，图像会发生很大变化，在检测到图像有较大变化时，通过对图像的测试确定合适的滤波尺度；在检测到图像变化不大时，滤波尺度维持不变。
[0047]本发明确定合适的滤波器尺度还可确定一组合适的Harr线滤波器尺度，包括适用于不同宽度血管的多个尺度，如2?5个尺度，这组尺度对应的各滤波器用于同时对图像滤波逐点滤波。
[0048]步骤104:采用多个方向的Haar线滤波器分别对图像进行滤波。
[0049]步骤105:采用多个方向的Haar边滤波器分别对图像进行滤波。Haar边滤波器的模板尺寸宜与Haar线滤波器相近，一般可选一致。各Haar边滤波器的方向也应与各Harr型线滤波器方向对应。本步骤也可省去。
[0050]步骤106:对步骤104及步骤105获得的滤波结果进行融合。在不采用步骤105时，只用步骤104，即Haar线滤波器的输出结果进行各方向的融合，融合方法如下:(1)取各个线滤波器输出结果的最大值；(2)取各线滤波器输出结果中大于一定阈值TH的结果取平均、求和或二值化后求“或”运算；(3)先取得每对相互正交的Harr型线滤波器的滤波结果的最大值，再取各个所得最大值结果中的最小值作为输出的方法之一；(4)取各个线滤波器输出结果的和或平均值。
[0051]在同时采用步骤105时，上述各Haar线滤波器输出结果改为各Haar线滤波器输出用相应方向Haar边滤波器输出调整后的结果。所述的调整方法为:Haar线滤波器输出减去相应方向的Harr型边滤波输出结果绝对值的一定比例(一般小于I)。
[0052]例如，对图像中任意像素点，若水平、垂直、45度及135度方向Haar型线滤波结果分别记为L1、L2、L3、L4，水平、垂直、45度及135度方向Haar型边滤波结果分别记为E1、E2、E3、E4，并令相应的边滤波比例因子为w，且we [O, I)，令整体图像增强增益为A。则各方向Haar线滤波器输出分别调整为:Ll_wEl，L2_wE2，L3_wE3和L4_wE4。
[0053]步骤107:输出血管增强图像。即通处理器输出接口输出增强后的血管图像，送显示屏显示。
[0054]上述步骤104及105所述的多个方向，需要至少包括水平、垂直、45度、135度四个方向。为获得更准确的纹路信息也可以调整为更多的方向模板，但会增加计算复杂度；为降低复杂度，也可只选水平、垂直二个方向，但滤波效果会受一定影响。
[0055]上述步骤104所述的对图像进行滤波，可只采用一个尺度的各方向滤波器进行滤波，还可采用多个尺度的一组滤波器对图像进行滤波，用这组尺度对应的各方向滤波器同时对图像逐点滤波，取同方向不同尺度滤波器的最大响应值作为该方向滤波器的输出，即各尺度上的融合。同样的，在同时采用步骤105时，上述各方向和尺度的Haar线滤波器输出结果改为该Haar线滤波器输出与相应方向和尺度的Haar边滤波器输出融合后的结果，即调整各方向和尺度的Harr型线滤波结果:减去相应方向和尺度的Harr型边滤波输出结果幅度的一定比例。
[0056]图2为四个方向的Haar型线滤波器模板的一个实施例，所示四个滤波模板均中间区域与二侧区域符号相反，二侧区域呈轴对称，所有权值之和为O。
[0057]模板201:为水平方向的线滤波模板；
[0058]模板202:为垂直方向线滤波模板；
[0059]模板203:为45度方向线滤波模板；
[0060]模板204:? 135度方向线滤波模板；
[0061]其中模板201与模板202互为正交模板，模板203与模板204互为正交模板。每个模板均被划分为8*8个子块(小方格)，也可划分为其它形式的子块，如4*4个子块(小方格)、16*16个子块(小方格)。其中每一个小格表示d个像素宽度和高度(例如，d = 5)，即每一个小格中有dXd个像素，整个模板的尺寸为8dX8d个像素。图2中每个模板的尺度均为4d，即模板正响应(白色格子)宽度为4d个像素。以白色格子部分像素灰度总和与黑色格子部分像素灰度总和的差值的绝对值，归一化后为最终滤波结果，实际运算时，可通过合理取值避免绝对值运算，例如，若血管图像在血管处灰度较低、背景较高，则模板中白色格子取-1，黑色格子取+1，输出就为正值。图中灰色格子表示不参与运算。如果使用更多方向的模板，则划分更多子块有利于提高精度，但算法复杂度也会增加。上述模板中黑色和白色格子的选择也可调整，只要满足中间区域(白色格子)取全正或全负，二侧区域(黑色格子)与中间区域符号相反，二侧区域呈轴对称，所有权值之和为O即可，各小格的权值也可不同。
[0062]图3为四个方向的Haar型边滤波器模板的一个实施例，所示四个模板均为一侧区域与另一侧区域符号相反，区域对称，所有权值之和为O的滤波模板。
[0063]模板301:为垂直方向的边滤波模板；
[0064]模板302:为水平方向边滤波模板；
[0065]模板303:为45度方向边滤波模板；
[0066]模板304:? 135度方向边滤波模板；
[0067]其中模板301与模板302互为正交模板，模板303与模板304互为正交模板。每个模板均被划分为8*8个子块(小方格)，也可划分为其它形式的子块，如4*4个子块(小方格)、16*16个子块(小方格)。其中每一个小格表示d个像素宽度和高度，即每一个小格中有dXd个像素，整个模板的尺寸为8dX8d个像素。每个模板的大小均为8dX8d个像素，即模板正响应(白色格子)宽度为4d个像素，模板尺寸宜接近或略大于血管实际宽度的2倍，或与相应的Haar线滤波器尺寸一样或