胶囊内窥镜图像压缩转发与自诊断初步研究

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1、分类号密级ＵＤＣ编号？似Ｉ似淨硕去学位论文胶囊内窥镜图像压缩转发与自诊断初步研究ＡｒｅｌｅｓｓＣａｓｕｌｅＥｎｄｏｓｃｏｏｆＩｍａｅＰｒｅｌｉｍｉｎａｒ民ｅｓｅａｒｃｈＯｎＷｉｐｐｙｙｇｆ－ｄＣｏｍｒｅｓｓＣｏｎｖｅｒｔｏｒａｎｄＳｅｌｉａｎｏｓｉｓｐ，ｇ袁伟軒ｊ导师姓名吕庆文教授专业名生物医学工程巧养类型专业型论文提交日期２０１５年４月２０日＊—．■■Ｖ南方医科大学２０１２级硕±学位论文胶囊内窥镜图像巧缩转发与自

2、诊断初步研究ＡＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣａｓｕｌｅＥｎｄｏｓｃｏｏｆｐｐｙｅｍ－ＩｍａＣｏｒｅｓｓＣｏｎｖｅｒｔｏｒａｎｄＳｅｌｆｄｉａｎｏｓｉｓｇｐ，ｇ课题来源：学位申请人袁伟刮导师姓名呂庆文教授专业違称生物医学工程培养类型专业型培养层次硕壬所在学院生物医学王程学院答辩委员会主席韩国强教授答辩委员会委员李小华教授陈晓峰教授黄瑞化教授王全师教授２０１５年５月２０曰广州硕去学位论文胶囊内窥镜图像压缩转发与自诊断初步研究

3、硕±研究生：袁伟钟指导老师：吕庆文摘要无线胶囊内窥镜（ＷｒｅｌｅｓｓＣａｐｓｕｌｅＥｎｄｏｓｃｏｐｙ，ＷＣＥ）的出现是消化学科发展一史上的个重要里程碑。胶囊内窥镜检查是利用吞服式内置无线摄录相机的胶囊进行消化系统影像摄影Ｗ评佑消化道疾病问题。医生将图像巧录仪接收到的图像数据导入影像工作站后，就可Ｗ通过浏览图像来了解并分析患者的整个消化道健康状况，从而对病情做出诊断。整个过程耗时大约８个小时，且产生约如０００张胃肠道彩色图像。即使是有经验的医生也要至少花２小时完成每例病例的诊断。胶囊内窥镜检查的特点是检查时

4、间长、图片数据量大、医生诊断时间久。根据胶囊内窥镜的临床使用情况可发现，胶囊内窥镜存在困像分辨率和拍摄频率过低、无法直接使用智能手机或网络采集图像数据、图像的数据量相对大，难于处理等缺陷。针对上述缺陷，本论文的主要工作是研究易于硬件实现。的图像压缩算法，达到提高图像分辨率或减少数据传输量的效果为了使用手－。机或ＷｉＦｉ网络接收胶囊内窥镜图像，设计了双模式胶囊内窥镜图像转发器使用转发器可将压缩后的图像通过Ｗｉ－Ｋ网络直接上传到图像工作站或使用手机接收。最终在上述研究基础上，探讨了实现胶囊内窥镜自诊断的可能性，并通

5、过简单的实验来进行了初步验证。Ｗ下内容是本论文的主要工作：１、分析了对胶囊内窥境图像进行压缩的需求与可行性（第二章）使用图像压缩能减少整个胶囊内窥镜系统的功耗，在相同的拍摄频率下大Ｉ摘要大减少图像数据量的发送。所个高效率的图像压缩算法对胶囊内窥镜应用十分有用一。因般的图像传感器都带有ＹＵＶ格式的输出，分析了胶囊内窥镜图像在ＹＵＶ空间的分布特点并研究其实现图像压缩的可能性。为此将１００张不同部位的胃肠道图像从ＲＧＢ转到ＹＵＶ空间并统计了不同颜色分量值的平均标准差。给出了胶囊内窥镜图像在ＹＵＶ空间适合压缩处理的

6、原因。然后使用－ｇｏｌｏｍｂｒｉｃｅ编码对胶囊内窥镜图像在无失真ＪＰＥＧ预测模式下的预测差值进行一備编码，并给出了实验结果。由于ＵＶ分量在胶囊内窥镜图像中般偏差较小，因此考虑在保持團像质量的前提下对ＵＶ进行采样处理。对采样处理的图像进行了重建并计算了其峰值信噪比（ＰＳＮＲ）。、提出了使用智能手机和Ｗ－２ｉｎ网络接收胶囊内窥镜图像的方法（第Ｈ章）－ｉＦｉ胶囊内窥境采用的是专用的射频传输方式，因此难Ｗ使用智能手机或Ｗ网络直接进行图像数据接收。为了使用移动智能设备接收胶囊内窥镜图像数据－Ｆ或实时地将图像传输到图像工作站，

7、本论文提出了基于蓝牙和Ｗｉｉ的双模式胶囊内窥镜图像转发器。提出的转发器通过使用和胶囊内窥镜配套的无线收发模－Ｆ块接收图像数据，然后根据不同的应用模式，由微处理器控制蓝牙模块或Ｗｉｉ模块转发数据。使用图像压缩算法对胶囊内窥镜图像进行压缩后能减少转发数据传输量。这能容易地将图片传输到智能移动设备或远程网络。３、探讨了实现胶囊内窥镜自诊断的可能性（第四章）分析了现有胶囊内窥镜诊断的不足，进行了胶囊内镜自诊断模式的初步探索。通过转发器，用手机直接接收胶囊内窥镜图像或通过网络直接将图像上传到图像工作站对重复图像和过暗图像进行

8、删除后，由无医学背景的志愿者通过简单学习诊断图谱后对筛除后的胶囊内镜图像数据进行疑似病变图片挑选。挑选出一定数量的强似病变图片５