2016
Compact hybrid real-time hyperspectral imaging system with high effective spatial, spectral, and temporal resolution
ROTH, Filip, Ahmad ABBADI, Ondřej HERMAN, Martin PAVELEK, Václav PŘENOSIL et. al.Základní údaje
Originální název
Compact hybrid real-time hyperspectral imaging system with high effective spatial, spectral, and temporal resolution
Název česky
Kompaktní hybridní real-time hyperspektrální zobrazovací systém s vysokým efektivním prostorovým, spektrálním a časovým rozlišením
Autoři
ROTH, Filip (203 Česká republika, garant, domácí), Ahmad ABBADI (760 Sýrie, domácí), Ondřej HERMAN (203 Česká republika, domácí), Martin PAVELEK (203 Česká republika, domácí) a Václav PŘENOSIL (203 Česká republika, domácí)
Vydání
Beijing, China, Optics in Health Care and Biomedical Optics VII, od s. 112-123, 12 s. 2016
Nakladatel
SPIE Proceedings
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Stať ve sborníku
Obor
20600 2.6 Medical engineering
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Forma vydání
elektronická verze "online"
Odkazy
Kód RIV
RIV/00216224:14330/16:00087631
Organizační jednotka
Fakulta informatiky
ISBN
978-1-5106-0467-4
ISSN
UT WoS
000392269600068
Klíčová slova česky
zobrazovací systém v reálném čase; prostorové-spektrální rozlišení; hyperspektrální endoskop; rychlost zpracování obrazu; lékařská spektroskopie; obrazově podporovaná chirurgie
Klíčová slova anglicky
real-time imaging system; spatial-spectral resolution; hyperspectral endoscope; video rate processing; medical spectroscopy; image-guided surgery
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 18. 5. 2018 12:11, RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D.
V originále
Medical endoscopes for image-guided surgery commonly use standard color image sensors, discarding any more detailed spectral information. Medical spectroscopy devices with various spectral working ranges are specialized to specific medical procedures and in general are not usable for image-guided surgery due to limitations in spatial or temporal resolution. In this paper, we present an initial demonstrator of hyperspectral endoscope, composed of two image sensors with complementing parameters. Using this hybrid approach, combining sensors with different spatial and spectral resolutions and spectral ranges, we obtain improved coverage of all the respective parameters. After digitally processing and merging the video streams, while maintaining the better features of both, we obtain an imaging system providing high effective spatial, spectral, and temporal resolution. The system is based on field programmable gate arrays. It provides real-time video output (60 Hz), which is usable for navigation during image-guided surgery. The flexible system architecture allows for an easy extension of the processing algorithms and enables minimal video signal latency. Physical dimensions and portability of the system are comparable to standard off-the-shelf medical endoscope cameras. The device can output both processed video and standard visible light video signals on one or more video outputs of the system. The resulting processed video signal obtained from the combined image sensor data greatly increases the amount of useful information available to the end user.
Česky
Lékařské endoskopy pro obrazem-podporovanou chirurgii běžně používají standardní barvy obrazových senzorů, ale nevyužívají další podrobnější spektrální informace. Lékařské spektroskopie zařízení s různými spektrálními pracovních rozsahů se specializují na konkrétní léčebných postupů a obecně nejsou použitelné pro obraze-podporovanou chirurgii z důvodu omezení prostorového nebo časového rozlišení. V tomto článku prezentujeme počáteční demonstrátor hyperspectrálního endoskopu, složenýho ze dvou obrazových snímačů s doplňujícími parametry. Při použití tohoto hybridního přístupu, který kombinuje senzory s různým prostorovým a spektrálním rozlišením a spektrálními rozsahy, získáme zlepšené pokrytí všech příslušných parametrů. Po digitálním zpracováním a sloučení video streamů, při zachování lepší vlastností obou senzorů dostaneme zobrazovací systém poskytující vysoce efektivní prostorové, spektrální a časové rozlišení. Systém je implementován v programovatelném hradlovém poli. Poskytuje video výstup v reálném čase (60 Hz), který je použitelný pro navigaci v obrazem-podporované chirurgii. Flexibilní systémová architektura umožňuje snadné rozšíření pro zpracování algoritmů a umožňuje minimální latenci videosignálu. Fyzické rozměry a přenosnost systému jsou srovnatelné se standardními off-the-shelf lékařskými endoskopickými kamerami. Zařízení může vysílat jak zpracovávané video, tak video ve viditelné oblasti na jeden nebo více obrazových výstupů systému. Výsledný zpracovaný videosignál získaný z kombinovaných dat obrazového snímače výrazně zvyšuje množství užitečných informací k dispozici ke koncovému uživateli.
Návaznosti
| TA04010776, projekt VaV |
|