[0001] 本发明涉及宫腹腔镜技术领域，具体为一种基于图像处理的宫腹腔镜跟踪控制方法及系统。

[0002] 宫腹腔镜是一种常用的微创手术技术，通过在腹部制作几个小孔，插入腹腔镜和手术器械，借助高清摄像系统在监视器上观察内腹腔情况，执行手术操作。宫腹腔镜可用于诊断和治疗多种妇科疾病，如子宫内膜异位症、子宫肌瘤、卵巢囊肿、不孕症等。

[0003] 公开号为CN101862216A的申请公开了一种腹腔镜自助举宫器，要解决的技术问题是方便医生使用，且操作简单，提高工作效率。本发明采用以下技术方案：一种腹腔镜自助举宫器，包括底座及举宫器，所述举宫器连接在底座上，所述举宫器由竖杆、主螺杆及举宫螺杆组成，所述竖杆的一端连接在底座上，另一端连接主螺杆，所述主螺杆的前端通过万向转轴连接举宫螺杆，所述举宫螺杆上套接有宫颈塞或宫颈杯。与现有技术相比，采用底座及第一、第二螺杆将举宫器固定在病人子宫上，通过调节固定套或调向杆移动子宫方位、暴露视野，有利于盆腔、子宫或附件手术操作，由腹腔镜手术的扶镜者操作，控制子宫的位置，操作简单、不需专人控制，能够节省人力和手术时间，提高工作效率。

[0004] 其宫腹腔镜在实际操作控制过程中，一般基于对应宫腹腔镜的实际探测画面，由相关人员对镜头进行实时调整改变，来确定对应探测位置以及探测画面足够全面，但原始的此种控制处理方式：其调整改变的幅度较大，且前后所拍摄的画面角度均不一致，在实际观测评判过程中，存在一定的难度系数，未采用一种全新的控制方式，对镜头的拍摄姿态进行实时调整，使镜头所拍摄的画面角度均处于一致状态，以此来保障拍摄的整体关联效果。

[0037] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0038] 实施例1

[0039] 请参阅图1，本申请提供了一种基于图像处理的宫腹腔镜跟踪控制方法，针对于宫腹腔镜内部关联的皮肉组织图像的相关采集过程，需采用相关的专业仪器进行探入采集，其仪器内包括对应的微定位传感器以及微型拍摄设备，其微型拍摄设备将所采集的组织图像传输至外部终端内，包括以下步骤：

[0040] 步骤一、其微型拍摄设备进入至宫腹腔体内部后，基于其内部的微定位传感器，在此设备每行径一段距离后，便进行关联拍摄确定拍摄图像，且以第一组拍摄图像的拍摄姿态，对后续拍摄画面此设备的拍摄姿态进行实时调整，保障所拍摄的图像处于角度拍摄一致的状态，方便后续进行关联分析，其姿态可自行进行控制，其微型设备内设置有对应的旋转机构，方便进行姿态调整，因人为的姿态调整幅度过大，很难保障其对应拍摄设备的拍摄姿态与上一组画面的拍摄姿态较为一致，导致后期对不同区域的拍摄画面无法进行整合拼接，导致后期对此类拍摄画面进行关联分析时，需将前后出现的画面进行一一比对，并不利于对应医护人员的相关医护工作；

[0041] 其中，进行实时调整的具体子步骤为：

[0042] S11、其微定位传感器实时向控制端发送定位信息，基于实时的定位信息，识别其微型拍摄设备的行径距离，当行径距离达到Y1时，其中Y1为预设值，其具体取值由相关操作人员根据经验拟定，一般取值很小，执行拍摄指令，并生成第一组拍摄图像；

[0043] S12、对第一组拍摄图像进行图像优化，其图像优化包括：去噪、画质增强以及灰度化处理，因图像优化所关联的相关处理方式在现有技术中较为常见，故此处不作过多赘述，采用中值滤波的方式对图像进行去噪，对于图像中的每个像素点，取其邻域内像素值的中值作为该点的新像素值。中值滤波对椒盐噪声有很好的去除效果。例如，对于一个3x3的邻域，将9个像素值从小到大排序，取中间值作为中心像素点的新值，其画质增强以及灰度化处理包括：通过调整图像的灰度直方图，使图像的灰度分布更加均匀。这样可以增强图像的对比度，使图像中的细节更加明显。例如，对于一幅灰度图像，统计其灰度值的分布情况，然后对灰度值进行重新映射，使得每个灰度级在图像中出现的概率大致相等，通过增强图像的边缘和细节信息来提高图像的清晰度。常见的锐化方法有拉普拉斯算子、Sobe l算子等。这些算子通过计算图像的梯度来检测边缘，然后对边缘进行增强，通过调整图像的色彩饱和度、色调等参数来增强图像的色彩效果。例如，可以增加色彩饱和度使图像的颜色更加鲜艳，或者调整色调使图像的色彩更加符合人的视觉感受，从完成图像优化的拍摄图像中识别内部轮廓(也就是对应图像所产生的边缘轮廓线，其每组边缘轮廓线形成一个闭环后就是对应的内部轮廓)，若内部轮廓只存在一组，将此内部轮廓标定为特征轮廓，若内部轮廓存在多组，则选取一组面积区域最大的内部轮廓作为特征轮廓；

[0044] 从定位信息中识别其空间定位点，在此特征轮廓上确定一组与空间定位点相距距离最远的关联点位，将此关联点位标定为特征点位，从空间定位点出发至特征点位止，确定一组空间特征向量XL1(其向量存在角度以及长度，其角度的基准可基于所设定的水平面来确定，也可基于其他不同方向的水平面来确定，故此处不作关联限定，可理解为空间中的一组特征向量)；

[0045] S13、基于其微型拍摄设备内部的微定位传感器，当微型拍摄设备再次行驶Y1行径距离时，执行第二组拍摄指令，并将当前时刻所确定的空间定位点标定为Dk，此刻k＝2，代表第二组拍摄指令所对应的空间定位点，基于其微型拍摄设备在本次阶段所行径的轨迹以及方向，对第一组拍摄图像所确定的特征轮廓进行同轨迹同方向平移锁定平移轮廓(此处的轨迹以及方向不包括旋转方向，因定位传感器无法识别出是否发生了旋转，只能识别其空间移动点以及对应的移动方向，其轮廓在平移时，依据对应的空间方向，其在空间中的姿态也会跟随着变化，例如弧形移动时，那么其对应的轮廓也会从侧视方向转变化俯视方向等，此处只是单纯举例，并不特定为此种情况)，识别其空间定位点D2与平移轮廓内所标定的特征点连接确定此次的空间特征向量XL2，识别XL1与XL2是否一致：

[0046] 若一致，则直接进行拍摄，确定第二组拍摄图像；

[0047] 若不一致，则对XL2进行调整，其调整过程中对应微型拍摄设备也会跟随着调整，使XL2与XL1一致后，执行拍摄指令，确定第二组拍摄图像；

[0048] 还包括一种情况：若经过多次调节，仍无法处于一致状态(那么就是对应微型设备在移动时，存在了具体的相关阻碍，导致其向量的长度无法一致，那么就只需要角度处于一致时便可，执行对应图像的相关拍摄)，使XL2与XL1角度调节至一致状态后，便可执行拍摄指令，确定第二组拍摄图像；

[0049] S14、执行后续每组不同拍摄图像的相关拍摄过程中，依据上述步骤S13相同的处理方式，对微型拍摄设备的姿态进行实时调整，并在调整完毕后，确定拍摄图像；

[0050] 具体的，针对于每次的不同行径距离的拍摄画面，为了方便保障其对应拍摄设备在进行画面拍摄时，具备高强度的考量性，首先，其对应拍摄设备的画面拍摄角度应尽可能处于一致状态，那么就无需外部医护人员对拍摄角度进行实时调整改变，因医护人员在调整时，其调整幅度会过大，那么其调整幅度不仅会存在较大偏差，同时还会引起被探测人员的不适，故基于对应的行径轨迹以及方向，对所产生的特征轮廓进行实时调整改变，从而来锁定对应的特征向量，基于对应的特征向量进行实时调整以及姿态控制，来保障画面在拍摄时，相对较为一致，因宫腹腔内大部分为通道型结构，角度若不一致，并不利于对应医护人员的具体诊断。

[0051] 步骤二、针对于所拍摄的若干组拍摄画面，依据拍摄前后的关联关系，对拍摄画面进行排序，再依据其拍摄设备不同的空间特征，将相邻的拍摄画面进行整合拼接，确定拼接画面并展示，具体的，其拼接画面可以更好的进行内部组织特征的关联展示，方便医护人员进行更好的诊断；

[0052] 其中，进行整合拼接的具体子步骤包括：

[0053] S21、基于其拍摄顺序，将若干组拍摄画面进行排序，对相邻画面中的第一组拍摄画面以及第二组拍摄画面进行关联处理，识别并锁定其拼接轮廓：

[0054] 基于第一组拍摄画面以及第二组拍摄画面的行径路线，确定其空间定位点的移动轨迹(其空间定位点就是对应微定位传感器的实时定位路线，其实时定位路线就是从第一组拍摄画面开始至第二组拍摄画面行驶路线)，其移动轨迹的终点为第二组拍摄画面的空间定位点，其移动轨迹的初始点为第一组拍摄画面的空间定位点，锁定移动轨迹前一组点位，将此点位标定为标准点(其相邻点位之间的单位长度为预设值，由相关操作人员根据经验拟定，也可以考虑为对应定位传感器的间隔频率值，例如此终点为对应时间点所发送的点位，那么上一组点位就是对应时间点上一时间点所发送的点位，其两个时间间隔的时间就是对应的间隔频率，其相邻两个空间点位之间的距离长度基本上可以忽略不计)，构建此标准点的水平基面，其水平基面与移动轨迹相垂直，其垂点就是标准点，确定水平基面，并识别此水平基面与第一组拍摄画面所相交的若干个交点，基于若干个交点确定其第一组拼接轮廓，此垂点便属于第一组拼接轮廓的空间定位点(其拍摄画面可理解为通道的关联画面，其水平基面可理解为与此通道垂直的水平面，那么就会存在交点，其交点所产生的轮廓线就是关联轮廓)，再构建垂直于移动轨迹的终点的水平基面，并基于此水平基面与第二组拍摄画面之间的若干个交点，确定其第二组拼接轮廓，此终点便属于第二组拼接轮廓的空间定位点；

[0055] S22、基于其对应两组拼接轮廓的空间定位点，将两组空间定位点进行重合，并分析其重合阶段，所关联的拼接轮廓是否重合：

[0056] 若重合，则直接基于其拼接轮廓的所在位置，将第一组拍摄画面以及第二组拍摄画面直接进行整合拼接；

[0057] 若未重合(之所以未重合，因为对应探测设备在移动时，会造成对应腹腔通道内的肌肉组织因挤压发生变化或移动，导致对应拍摄的画面存在关联变化，便会导致前后节点所对应的画面情况不一样，可以理解为横跨越度不一致)，将两个拼接轮廓的空间定位点进行重合后，识别其两个拼接轮廓在二维平面上的关联差异，并将两个拼接轮廓之间所产生的相关区域标定为待调区域(也就是两个拼接轮廓未交叉重合的区域，如图2中的所填充的区域，其填充的相关区域就是对应的待调区域)；

[0058] 基于其待调区域的两个边线，锁定其待调区域内部的中线，其中线将待调区域划分为两个左右区域，且左右区域的面积相等(因中线的确定方式较为常见，故此处不作过多赘述，一般采用三角形法来确定两个左右相同的面积区域)，且中线的两个端点为两个拼接轮廓之间所产生的交点，基于所确定的中线，将待调区域的两个边线分解为若干个分解点，并构建其穿过分解点且垂直于中线的垂线，基于所构建的若干组垂线将存在同一垂点所关联的两组分解点标定为对位分解点；

[0059] 将对位分解点进行移动，使其均移动至所关联的垂点位置处，从而使两个拼接轮廓进行逐步重合，完成相邻拍摄画面之间的整体拼接，具体的，此处的画面拼接过程，无需考虑其画面在拼接后，其内部所相关的画面质感或拉伸存在相关问题，首先，两个轮廓之间的待调区域是很小的，因所确定的两个空间定位点之间的距离是可以忽略不计的，故就算存在组织结构的相关变化，其变化的具体轮廓差异也是较小的，那么通过对画面边缘处进行关联调节，对所拍摄图像的影响是可以进行忽略不计的，故无需考虑拼接过程对拍摄画面所造成的影响；

[0060] S23、针对于其他的相邻画面，采用步骤S21‑S22相同的方式进行依次处理，得到属于若干组拍摄画面整体的拼接画面；

[0061] 步骤三、针对于完成构建的拼接画面，在画面拼接处保留拼接痕迹并展示，之所以要保留痕迹进行关联展示，方便外部的医护人员查看，此处是进行拼接处理的，若需查看原始的关联拍摄图像，可重新从所传递的若干个拍摄画面中直接进行选取查看。

[0062] 实施例2

[0063] 一种基于图像处理的宫腹腔镜跟踪控制系统，包括：

[0064] 微型拍摄设备，用于对宫腹腔镜内部的画面图像进行高清拍摄并产生拍摄图像；

[0065] 微定位传感器，设置于微型拍摄设备内，用于实时定位微型拍摄设备的位置信息从而生成定位信息；

[0066] 姿态调整端，基于其内部的微定位传感器，在此设备每行径一段距离后，便进行关联拍摄确定拍摄图像，且以第一组拍摄图像的拍摄姿态，对后续拍摄画面此设备的拍摄姿态进行实时调整；

[0067] 画面拼接端，针对于所拍摄的若干组拍摄画面，依据拍摄前后的关联关系，对拍摄画面进行排序，再依据其拍摄设备不同的空间特征，将相邻的拍摄画面进行整合拼接，确定拼接画面并展示。

[0068] 上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

[0069] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。