[发明专利]一种新型关节腔内窥镜及其控制方法

权利要求书

1.一种新型关节腔内窥镜的控制方法，其特征在于，所述新型关节腔内窥镜的控制方法包括：

利用360度自由摆动的摄像头获取关节腔内窥影像数据，并利用互联网将获取的所述关节腔内窥影像数据发送服务器，所述服务器对接收的所述关节腔内窥影像数据进行处理，将处理后的数据发送手机终端进行显示。

2.如权利要求1所述的新型关节腔内窥镜的控制方法，其特征在于，所述所述新型关节腔内窥镜的控制方法具体包括：

步骤一，通过电源接口接通电源对所述新型关节腔内窥镜进行供电，将摄像头通过软管插入关节内腔中，通过影像采集模块利用摄像头获取关节腔内窥影像数据，并通过网络通信模块利用网卡接入互联网进行网络通信，将获取的关节腔内窥影像数据发送至服务器搭载的控制器中；

步骤二，通过影像增强模块利用增强算法响应于图像增强启动指令，读取原始关节腔内窥影像，并将所述影像的色彩空间转换成HIS色彩空间；保持图像的色调H和饱和度S不变，对亮度I进行形态学滤波来实现亮度细节增强；将处理后的图像像素值从HIS颜色空间转换回RGB颜色空间，对获取的关节腔内窥影像进行增强处理；

步骤三，通过中央控制模块利用服务器搭载的控制器协调控制所述新型关节腔内窥镜各个模块的正常工作；通过诊断模型构建模块根据获取的关节腔内窥影像构建训练样本集，使用鲁棒主成分分析方法对手持硬质内窥镜所采集的影像视频数据分解成一组单帧图像进行去噪处理；将包含病灶的单帧图像提取出来，并由医生对病灶边缘区域进行手工勾画；

步骤四，利用模型构建程序构建关节症状诊断模型，包含病灶识别深度学习模型，病变辅助诊断深度学习模型，病灶自动勾画深度学习模型；通过手持硬质内窥镜智能辅助诊断，在内窥镜检查过程中，通过症状诊断模块利用构建的关节症状诊断模型进行病灶的实时检测与识别；利用诊断程序对病变类型进行实时判断；病灶边缘实时自动勾画，实现对关节症状的诊断；

步骤五，通过数据存储模块获取待存储的关节腔内窥影像数据、影像增强处理结果、关节症状诊断模型以及症状诊断结果的实时数据，并将获取的待存储的数据格式转换为数据表形式；获取所述待存储数据在所述数据表中的层级位置，根据所述层级位置将所述待存储数据分为底层字段数据和顶层表数据两类；其中，所述顶层表数据用于保存所述底层字段数据的层级位置；

步骤六，根据分类结果将属于同一类别的医疗数据拼接起来，建立带有结构化查询语言引擎层的分布式存储器，并将拼接后的数据分类存储在所述分布式存储器；通过更新显示模块利用手机端搭载地显示器对采集的关节腔内窥影像数据、影像增强处理结果、关节症状诊断模型以及症状诊断结果的实时数据进行更新显示。

3.如权利要求2所述的新型关节腔内窥镜的控制方法，其特征在于，步骤二中，所述读取原始关节腔内窥影像，并将所述影像的色彩空间转换成HIS色彩空间中对于原始图片中任一像素的RGB值，对应的H、S、I分量使用如下公式得到：

其中，H表示像素点的色调值；S表示像素点的饱和度值；I表示像素点的亮度值；R、G、B分别表示像素点的红、绿、蓝颜色分量；R、G、B∈[0，1]；S、I∈[0.1]；H∈[0°，360°]；

所述保持图像的色调H和饱和度S不变，对亮度I进行形态学滤波来实现亮度细节增强中对亮度I进行形态学滤波来实现亮度细节增强，包括：

(1)设f(x，y)是灰度图像，b(u，v)是形态学滤波所需的结构元素，则b(u，v)对f(x，y)的腐蚀和膨胀定义分别如下：

b(u，v)对f(x，y)的开运算和闭运算定义分别如下：

其中，Θ为腐蚀运算符，为膨胀运算符，为开运算符，.为闭运算符；

(2)根据需求定义形态学滤波操作如下：

其中，D表示经过滤波得到图像细节信息，I为输入的图像的亮度图；b₁、b₂分别表示不同尺度的结构元素；

(3)将亮度图I与亮度细节图D叠加，得到新的亮度细节增强图像。