[发明专利]基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测系统，其特征在于，所述系统包括：

光源模块，用于对被检测区域照明，并提供作为计算裂纹参数基准的信标光；

图像采集模块，用于采集被检测区域的图像；

FPGA处理模块，用于控制光源模块工作，同时对图像采集模块采集到的被检测区域的图像进行处理以检测被检测区域内的裂纹并获取该裂纹的参数数据；

图像缓存模块，用于缓存图像采集模块采集到的被检测区域的图像；

显示模块，用于显示FPGA处理模块处理后的被检测区域的图像以及裂纹的参数数据。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测系统，其特征在于，所述光源模块包括：

照明单元，用于为被检测区域提供照明；

激光单元，用于发射两束激光至被检测区域形成两个激光点作为信标光，且两个激光点之间的直线距离固定。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测系统，其特征在于，所述FPGA处理模块包括：

光源控制单元，用于控制光源模块工作；

图像处理单元，用于处理图像采集模块采集到的被检测区域的图像以检测被检测区域内的裂纹并获取该裂纹的参数数据。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测系统，其特征在于，所述图像处理单元包括：

图像预处理单元，用于对图像采集模块采集到的被检测区域的图像进行降噪处理、灰度化处理；

裂纹检测单元，用于从图像预处理单元处理后的被检测区域的图像中检测提取裂纹；

裂纹参数计算单元，用于求取裂纹参数数据。

5.根据权利要求4所述的基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测系统，其特征在于，所述裂纹检测单元包括：

图像分割子单元，用于利用边缘检测算法对图像预处理单元处理后的被检测区域的图像进行图像分割，提取出裂纹的边缘；

裂纹骨架获取子单元，用于利用形态学处理算法处理所述裂纹的边缘，获得完整的裂纹骨架。

6.根据权利要求5所述的基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测系统，其特征在于，所述裂纹参数计算单元，包括：

第一像素统计子单元，用于统计信标光即两个激光点之间的像素点个数；

第二像素统计子单元，用于统计裂纹骨架所覆盖的像素点个数；

参数计算子单元，用于根据第一像素统计子单元和第二像素统计子单元分别统计的像素点个数求取裂纹的长度。

7.一种基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、由光源模块为被检测区域提供照明，并发射两束激光至被检测区域形成两个激光点作为后续计算裂纹参数基准的信标光，且两个激光点之间的直线距离固定；

步骤2、由图像采集模块采集被检测区域的图像；

步骤3、对所述被检测区域的图像进行预处理，获得灰度图像；

步骤4、从所述灰度图像中检测提取裂纹；

步骤5、计算所述裂纹的参数数据。

8.根据权利要求7所述的基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测方法，其特征在于，步骤3对所述被检测区域的图像进行预处理，获得灰度图像，具体包括：对被检测区域的图像依次进行降噪处理、灰度化处理。

9.根据权利要求7所述的基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测方法，其特征在于，步骤4从所述灰度图像中检测提取裂纹，具体包括：

步骤4-1、利用边缘检测算法对灰度图像进行图像分割，提取出裂纹的边缘；

步骤4-2、利用形态学处理算法处理所述裂纹的边缘，获得完整的裂纹骨架。

10.根据权利要求7所述的基于FPGA的电子内窥镜裂纹检测方法，其特征在于，步骤5计算所述裂纹的参数数据，具体包括：

步骤5-1、统计信标光即两个激光点之间的像素点个数；

步骤5-2、统计裂纹骨架所覆盖的像素点个数；

步骤5-3、根据所述两个激光点之间的像素点个数和裂纹骨架所覆盖的像素点个数求取裂纹的长度，所用公式为：

式中，D为裂纹的长度，L₁为两个激光点的直线距离，n为裂纹骨架所覆盖的像素点个数，m为两个激光点之间的像素点个数。