基于立體視覺的LED手術(shù)無(wú)影燈自適應(yīng)調(diào)光技術(shù)基礎(chǔ)研究.pdf

1、手術(shù)無(wú)影燈是醫(yī)院手術(shù)室必備的重要醫(yī)療設(shè)備之一，其光照位置及亮度能否得到及時(shí)調(diào)整將影響到手術(shù)的正常進(jìn)行。傳統(tǒng)的無(wú)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(shè)備的數(shù)字化、信息化、智能化的發(fā)展，手術(shù)無(wú)影燈的自動(dòng)數(shù)字化調(diào)光技術(shù)也成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文基于立體視覺技術(shù)檢測(cè)手術(shù)區(qū)域遮擋物的空間位置，通過(guò)ARM嵌入式系統(tǒng)對(duì)多個(gè)LED陣列進(jìn)行控制從而實(shí)現(xiàn)手術(shù)無(wú)投影燈自適應(yīng)調(diào)光，達(dá)到實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)無(wú)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(shù)無(wú)影燈調(diào)光控制方案，提出了基于立體視覺技術(shù)的ARM+DSP的嵌入式自適應(yīng)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(shí)現(xiàn)雙攝像機(jī)圖像的采集、處理及調(diào)光信號(hào)的發(fā)送，與已完成的多路LED調(diào)光電路聯(lián)合實(shí)現(xiàn)LED陣列各個(gè)子燈光亮度的調(diào)節(jié)；結(jié)合圖像增強(qiáng)和圖像復(fù)原方法設(shè)計(jì)圖像預(yù)處理方案，該方案先采用直方圖均衡化法對(duì)圖像因曝光而導(dǎo)致的對(duì)比度減弱進(jìn)行改善，再采用維納濾波對(duì)手術(shù)區(qū)域存在的噪聲進(jìn)行濾

3、波，達(dá)到較好的預(yù)處理效果；為實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)遮擋物快速、準(zhǔn)確的提取，在傳統(tǒng)算法基礎(chǔ)上，結(jié)合顏色空間理論和深度約束方法，提出了基于改進(jìn)的高斯混合模型的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)方法；針對(duì)傳統(tǒng)算法中立體匹配難以兼顧匹配速度和準(zhǔn)確性的缺點(diǎn)，提出基于邊緣約束的快速三維重建算法，即首先對(duì)運(yùn)動(dòng)物體邊緣部分的縮減空間進(jìn)行立體匹配，再通過(guò)深度約束的方法去除誤匹配點(diǎn)，最后對(duì)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(dá)到了快速準(zhǔn)確的重建效果。
　　實(shí)