一种图像处理系统的制作方法

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像处理系统。

背景技术：

良好的医疗图像处理系统的建立对于提高患者的生存质量、提升医疗及科研水平均有重要意义，随着超声波诊断装置的广泛应用，对超声波图像处理的质量要求也在不断提高。目前，在获取超声波图像时，由于干涉现象会使得获得的超声波图像存在大量的斑点噪声。针对这种情况，现有技术通常采用固定系数的滤波器对接收的超声波进行滤波去噪处理，但是这种方式不仅去噪效果较差，适用范围小，同时不能避免获取的彩色图像的“孤立点”和“黑洞”现象的发生，进而增加医疗诊断的难度，同时影响诊断结果的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种图像处理系统，解决了现有的滤波去噪方式去噪效果较差，适用范围较小，存在彩色图像的“黑洞”及“孤立点”的现象的问题，进一步减小了医疗诊断的难度，提高了诊断结果的准确性。

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种图像处理系统，包括：

图像采集单元、与所述图像采集单元输出端连接的图像处理单元，及与所述图像处理单元输出端连接的图像显示单元；

所述图像采集单元包括成像设备、设置在所述成像设备内的超声波影像获取单元；

所述图像处理单元包括中央处理单元、超声波信号处理单元和自适应mti滤波处理单元；所述中央处理单元与超声波信号处理单元实现双向连接；所述超声波信号处理单元包括放大电路、与所述放大电路连接的a/d转换电路，及与所述a/d转换电路的波束电路；

所述图像显示单元包括成像质量判断单元、与所述成像质量判断单元连接的最终显示单元。

进一步地，所述的图像处理系统，还包括多个数据缓冲器，所述数据缓冲器设置在所述图像采集单元与所述图像处理单元，以及所述图像处理单元与所述图像显示单元之间。

进一步地，所述成像质量判断单元包括用于比较信号大小的数据比较器和继电器。

进一步地，所述自适应mti滤波处理单元与所述中央处理单元双向连接。

进一步地，所述自适应mti滤波处理单元包括输入信号处理单元、与所述输入信号处理单元连接的有限脉冲响应结构生成单元、及与所述有限脉冲响应结构生成单元连接的误差信号处理单元，所述误差信号处理单元包括滤波系数修正因子生成单元和自适应滤波单元

进一步地，所述成像设备为x光机或ct扫描机。

进一步地，所述图像显示单元还包括彩色数字扫描变换器，用于提取图像的彩色信号并转换为黑白数字信号。

进一步地，所述图像显示单元显示的图像类型为彩色图像、黑白图像及混合图像。

进一步地，所述图像采集单元还包括灰度图像采集器，所述灰度图像采集器设置在所述成像设备内。

进一步地，还包括多个网络接口，所述网络接口的类型为光纤网络接口。

相对于现有技术，本发明实施例通过采用自使用滤波系统来使整个系统根据实际滤波系数完成自动滤波去噪，将黑白图像与彩色图像之间进行混合处理，解决了现有的滤波去噪方式去噪效果较差，适用范围较小，且存在彩色图像的“黑洞”及“孤立点”的现象的问题，进一步减小了医疗诊断的难度，提高了诊断结果的准确性。

附图说明

图1是本发明某一实施例提供的图像处理系统的模块示意图；

图2是本发明某一实施例提供的成像质量判断单元的模块示意图；

图3是本发明某一实施例提供的自适应mti滤波处理单元的模块示意图；

图4是本发明某一实施例提供的图像采集单元的模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的所获得所有其他是实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明某一实施例提供了一种图像处理系统100，包括：

图像采集单元10、与所述图像采集单元输出端连接的图像处理单元20，及与所述图像处理单元输出端连接的图像显示单元30；

可以理解的是，图像采集单元10的输出端连接图像处理单元20的输入端，当图像采集单元10采集完图像时，将数据输出传输给图像处理单元20，图像处理单元20处理完图像后，会通过其输出端将信号传输给图像显示单元30，最终显示出处理后的图像成品。

其中，图像处理系统100还包括多个数据缓冲器，设置在单元与单元之间，起到数据暂存的作用，在计算机领域，缓冲器指的是缓冲寄存器，它分输入缓冲器和输出缓冲器两种。前者的作用是将外设送来的数据暂时存放，以便处理器将它取走；后者的作用是用来暂时存放处理器送往外设的数据。有了数控缓冲器，就可以使高速工作的cpu与慢速工作的外设起协调和缓冲作用，实现数据传送的同步。

进一步地，图像处理系统100还包括多个光纤网络接口，通过该接口将各个单元之间的设备连通，实现数据传输，其中光纤网络接口属于以太网接口中的一种，常见的以太网接口类型还包括rj-45接口，rj-11接口，fddi接口，aui接口，bnc接口，console接口等。

本实施例中，图像采集单元10包括成像设备102、设置在所述成像设备内的超声波影像获取单元101；

其中，需要说明的是，超声波诊断是利用超声产生的波在人体内传播时，通过示波屏显示体内各种器官和组织对超声的反射和减弱规律来诊断疾病的一种方法。超声波具有良好的方向性，当在人体内传播过程中，遇到密度不同的组织和器官，即有反射、折射和吸收等现象产生。根据示波屏上显示的回波的距离、弱强和多少，以及衰减是否明显，可以显示体内某些脏器的活动功能，并能确切地鉴别出组织器官是否含有液体或气体，或为实质性组织。超声波诊断装置广泛地用于进行生物体的血流的观察或诊断，超声波诊断装置通过基于多普勒(doppler)效应的多普勒法，根据超声波的反射波进行血流信息的生成以及显示，作为通过超声波诊断装置生成显示的血流信息，存在彩色多普勒图像或多普勒波形(多普勒频谱)等，彩色多普勒图像是通过彩色血流图法进行摄像的超声波图像，在cfm法中，在多条扫描线上进行多次超声波的发送接收，并且，在cfm法中，通过对同一位置的数据串应用mti滤波器，来抑制来自静止的组织、或者活动慢的组织的信号(杂波信号)，提取来自血流的信号，并且，在cfm法中，例如，根据该血流信号推定血流的速度、血流的方差、血流的能量等血流信息，显示二维地对推定结果的分布进行彩色显示的超声波图像(彩色多普勒图像)，通常作为mti滤波器，使用巴特沃斯型的滤波器或多项式回归滤波器的固定系数的滤波器。

超声波可以分为a型(示波)法、b型(成像)法、m型(超声心动图)法、扇型(两维超声心动图)法、多普勒超声波法等。实际上，b型法分为线扫、扇扫和弧扫三类，即扇型法应该包括在b型法之中。a型法较常用，从示波上的波幅、波数、波的先后次序等，来判断有无异常病变。在诊断脑血肿、脑瘤、囊肿，及胸、腹水肿、早孕、葡萄胎等方面比较可靠。b型法最常用，可得到人体内脏各种切面图形，对颅脑、眼球(如视网膜剥离)及眼眶、甲状腺、肝脏(如检出小于1.5厘米直径的小肝癌)、胆囊及胆道、胰腺、脾脏、产科、妇科、泌尿科(肾、膀胱、前列腺、阴囊)、鉴别腹部肿块、腹腔内大血管疾病(如腹主动脉瘤、下腔静脉栓塞)、颈部及四肢大血管疾病的诊断，均甚有效。图形直观而清晰，容易发现较小病变。m型法是根据体内心脏等结构活动，记录其与胸壁(探头)间的回声距离变化曲线，从这种曲线图上，可清晰认出心壁、室间隔、心腔、瓣膜等特征。常同时加入心电图、心音图显示记录，用以诊断多种心脏病。某些疾病如心房内黏液瘤等，本法符合率极高。扇型法可得到心脏各种切面图像，并可观察到心脏收缩和舒张期的不同表现。由于它看到的图形比较全面，诊断范围大大超过了m型法，并且更为细致。

进一步地，所述成像设备为x光机或ct扫描机。

x光机是产生x光的设备，其主要由x光球管和x光机电源以及控制电路等组成，而x光球管又由阴极灯丝(cathod)和阳极靶(anode)以及真空玻璃管组成，x光机电源又可分为高压电源和灯丝电源两部分，其中灯丝电源用于为灯丝加热，高压电源的高压输出端分别夹在阴极灯丝和阳极靶两端，提供一个高压电场使灯丝上活跃的电子加速流向阳极靶，形成一个高速的电子流，轰击阳极靶面后，99％转化为热量，1％由于轫致辐射产生x射线。而ct(computedtomography)，即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的x线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查；根据所采用的射线不同可分为：x射线ct(x-ct)以及γ射线ct(γ-ct)等；ct扫描机在工作时会根据人体不同组织对x线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。

本实施例中，图像处理单元20包括中央处理单元202、超声波信号处理单元201和自适应mti滤波处理单元203；所述中央处理单元202与超声波信号处理单元201实现双向连接；所述中央处理单元202与所述自适应mti滤波处理单元203同时也实现双向连接。即中央处理单元202可与超声波信号处理单元201、自适应mti滤波处理单元203均实现数据交互，并非单向传输。

进一步地，所述超声波信号处理单元201包括放大电路210、与所述放大电路连接的a/d转换电路211，及与所述a/d转换电路的波束电路212；

可以理解的是，放大电路210的输出端与a/d转换电路211的输入端连接，且a/d转换电路211的输出端与波束电路212的输入端连接。其中首先通过放大电路对采集的超声波信号进行放大，一般来说放大电路输入电阻很低，一般只有几欧到几十欧，但其输出电阻却很高。放大电路既可以放大交流信号，也可放大直流信号和变化非常缓慢的信号，且信号传输效率高，具有结构简单、便于集成化等优点，在信号放大后传输给a/d转换电路，a/d转换电路中起主要作用的为模拟数字转换器即a/d转换器，或简称adc，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。a/d转换器的基本原理是把输入的模拟信号按规定的时间间隔采样，并与一系列标准的数字信号相比较，数字信号逐次收敛，直至两种信号相等为止。然后显示出代表此信号的二进制数，模拟数字转换器有很多种，如直接的、间接的、高速高精度的、超高速的等。每种又有许多形式。同模拟数字转换器功能相反的称为“数字模拟转换器”，亦称“译码器”，它是把数字量转换成连续变化的模拟量的装置，也有许多种和许多形式，一般可以分为：间接adc和直接adc转换器。在a/d转换电路的转换作用下，超声波信号被转换为数字信号，然后传输到波束电路212，需要说明的是，波束扫描是实现二维信息采集和超声波图像显示的基础，波束电路的目的是通过超声波数字信号产生超声波束。超声波信号处理单元201的三个部分结束后，将产生的超声波束信号传输给中央处理单元202以作进一步处理。

本实施例中，进一步地，所述图像显示单元30包括成像质量判断单元301、与所述成像质量判断单元连接的最终显示单元302。成像质量判断单元301的作用在于先对图像处理单元20处理后的图像成像的质量进行一个判断，最终呈现在最终显示单元302上。对成像质量的判断可以用于分析评估该系统的图像处理的效果，最后辅助系统维护。

本发明实施例通过采用自使用滤波系统来使整个系统根据实际滤波系数完成自动滤波去噪，将黑白图像与彩色图像之间进行混合处理，解决了现有的滤波去噪方式去噪效果较差，适用范围较小，且存在彩色图像的“黑洞”及“孤立点”的现象的问题，进一步减小了医疗诊断的难度，提高了诊断结果的准确性。

请参阅图2，本发明某一实施例中，所述成像质量判断单元301包括用于比较信号大小的数据比较器310和继电器311。在数字电路中，经常需要对两个位数相同的二进制数进行比较，以判断它们的相对大小或者是否相等，用来实现这一功能的逻辑电路就成为数值比较器。继电器(英文名称：relay)是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。作为控制元件，继电器有如下几种作用：1)扩大控制范围：例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。2)放大：例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。3)综合信号：例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。4)自动、遥控、监测：例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。

请参阅图3，本发明某一实施例中，所述自适应mti滤波处理单元包括输入信号处理单元、与所述输入信号处理单元连接的有限脉冲响应结构生成单元、及与所述有限脉冲响应结构生成单元连接的误差信号处理单元，所述误差信号处理单元包括滤波系数修正因子生成单元和自适应滤波单元。其中，滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。而有限脉冲响应滤波器是数字滤波器的一种，简称fir数字滤波器(finiteimpulseresponsefilter)。这类滤波器对於脉冲输入信号的响应最终趋向于0，因此是有限的。它是相对於无限脉冲响应(iir)滤波器而言。由於无限脉冲响应滤波器中存在反馈回路，因此对於脉冲输入信号的响应是无限延续的。滤波系数修正因子是对滤波的误差分析，通过修正系数提高信号的精确度。在超声波信号图像中，由于与超声波的波长相比非常小的生物体组织内的反射体群反射的散射波以各种相位产生并干涉，从而出现该斑点噪声。本实施例采用自适应mti滤波器避免采用固定系数的滤波器对接收的超声波进行滤波去噪处理的缺点：去噪效果较差，且适用范围较小，不能完全避免彩色图像的“黑洞”及“孤立点”的现象发生，不能实现通过采用自使用滤波系统来使整个系统根据实际滤波系数完成自动滤波去噪，无法达到采用将黑白图像与彩色图像之间进行混合处理，来防止出现图像出现“黑洞”及“孤立点”的目的，从而给人们的正常超声波诊断带来了极大的不便。

请参阅图4，进一步地，所述图像采集单元10还包括灰度图像采集器103，所述灰度图像采集器103设置在所述成像设备102内。灰度数字图像是每个像素只有一个采样颜色的图像。这类图像通常显示为从最暗黑色到最亮的白色的灰度，尽管理论上这个采样可以任何颜色的不同深浅，甚至可以是不同亮度上的不同颜色。灰度图像与黑白图像不同，在计算机图像领域中黑白图像只有黑白两种颜色，灰度图像在黑色与白色之间还有许多级的颜色深度。本系统的图像类型包括图像类型为彩色图像、黑白图像及混合图像。因此在图像显示单元30还设有彩色数字扫描变换器，使得彩色图像、黑白图像及混合图像可以呈现彩色图像、黑白图像及混合图像的效果。

以上所揭露的仅为本发明优选的实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。