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申请/专利权人：中国人民解放军空军军医大学

摘要：本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及基于VR的沉浸式影像检查患者仿真体验系统，该系统获取医疗场景图像、焦点区域与模糊区域；获取目标图像单元、参考图像单元以及邻帧目标图像单元；根据目标图像单元、参考图像单元以及邻帧目标图像单元，得到关注因子；获取特征距离，根据关注因子和特征距离，得到更新关注因子；根据目标图像单元和邻帧目标图像单元，得到灰度变化序列；根据灰度变化序列，得到影响因子。获取渲染距离；根据更新关注因子、影响因子以及渲染距离，得到渲染程度；根据渲染程度，分别对焦点区域与模糊区域进行渲染。本发明通过渲染程度对不同图像单元进行不同程度的渲染，提高了患者VR沉浸式影像体验。

主权项：1.基于VR的沉浸式影像检查患者仿真体验系统，其特征在于，该系统包括以下模块：影像数据采集模块：用于获取若干医疗场景图像；在每个医疗场景图像中获取焦点区域与模糊区域；关注因子分析模块：用于获取目标图像单元、目标图像单元的参考图像单元以及目标图像单元的邻帧目标图像单元；根据目标图像单元、目标图像单元的参考图像单元以及目标图像单元的邻帧目标图像单元，得到目标图像单元的关注因子；更新关注因子分析模块：用于获取目标图像单元的特征距离，根据目标图像单元的关注因子和特征距离，得到目标图像单元的更新关注因子；影响因子分析模块：用于根据目标图像单元和目标图像单元的邻帧目标图像单元内像素点的灰度值的差异，得到目标图像单元的灰度变化序列；获取目标图像单元的参考图像单元的灰度变化序列；根据目标图像单元与目标图像单元的参考图像单元的灰度变化序列，得到目标图像单元的影响因子；渲染程度分析模块：用于获取目标图像单元的渲染距离；根据目标图像单元的更新关注因子、影响因子以及渲染距离，得到目标图像单元的渲染程度；渲染模块：用于根据目标图像单元的渲染程度，分别对焦点区域与模糊区域进行渲染，为患者提供VR沉浸式影像体验；所述获取目标图像单元、目标图像单元的参考图像单元以及目标图像单元的邻帧目标图像单元包括：获取当前帧以及当前帧的前一帧对应的医疗场景图像；将当前帧的医疗场景图像内模糊区域中的任意一个图像单元，记为目标图像单元；将当前帧以及当前帧的前一帧对应的医疗场景图像中的模糊区域的所有图像单元的位置坐标舍弃与人眼所在位置的距离坐标，保留所有图像单元的其他坐标，得到当前帧以及当前帧的前一帧对应的2D医疗场景图像，并在当前帧对应的2D医疗场景图像中获取目标图像单元，所述位置坐标为三维坐标；将与目标图像单元的边缘重合的所有图像单元记为目标图像单元的参考图像单元；在当前帧的前一帧对应的2D医疗场景图像中获取目标图像单元对应的图像单元，将得到的图像单元记为目标图像单元的邻帧目标图像单元；所述根据目标图像单元、目标图像单元的参考图像单元以及目标图像单元的邻帧目标图像单元，得到目标图像单元的关注因子，包括的具体计算公式为： 式中，为目标图像单元的关注因子；为目标图像单元内所有像素点的灰度值的均值；为目标图像单元中所有像素点的灰度值的标准差；为目标图像单元的所有参考图像单元中所有像素点的灰度值的标准差；为目标图像单元中像素点的数量；为目标图像单元中第个像素点的灰度值；为目标图像单元的邻帧目标图像单元中第个像素点的灰度值；所述获取目标图像单元的特征距离包括：在当前帧的医疗场景图像中，根据目标图像单元的三维坐标，获取目标图像单元的质心，获取目标图像单元的质心与人眼之间的欧氏距离的归一化结果，记为目标图像单元的特征距离；所述根据目标图像单元的关注因子和特征距离，得到目标图像单元的更新关注因子包括：将1与目标图像单元的特征距离的差值，与目标图像单元的关注因子的乘积的归一化结果，记为目标图像单元的更新关注因子；所述根据目标图像单元和目标图像单元的邻帧目标图像单元内像素点的灰度值的差异，得到目标图像单元的灰度变化序列包括：在2D医疗场景图像中，将目标图像单元与目标图像单元的邻帧目标图像单元内同一位置的像素点的差值，记为目标图像单元中该像素点的灰度变化率；将目标图像单元内所有像素点的灰度变化率，按照像素点从左到右，从上到下的顺序排列，得到目标图像单元的灰度变化序列；所述根据目标图像单元与目标图像单元的参考图像单元的灰度变化序列，得到目标图像单元的影响因子包括：计算目标图像单元的灰度变化序列与目标图像单元的每个参考图像单元的灰度变化序列的协方差，将协方差的最大值与目标图像单元的面积的乘积，记作目标图像单元的影响因子；所述获取目标图像单元的渲染距离包括：在当前帧的医疗场景图像中，获取焦点区域以及目标图像单元的质心；将目标图像单元的质心到焦点区域的欧氏距离，记为目标图像单元的渲染距离；所述根据目标图像单元的更新关注因子、影响因子以及渲染距离，得到目标图像单元的渲染程度，包括的具体计算公式为： 式中，为目标图像单元的渲染程度；为目标图像单元的渲染距离；为目标图像单元的更新关注因子；为目标图像单元的影响因子；为以自然常数为底的指数函数；所述根据目标图像单元的渲染程度，分别对焦点区域与模糊区域进行渲染，为患者提供VR沉浸式影像体验包括：在当前帧的医疗场景图像中，对于焦点区域进行最高程度的渲染，对于模糊区域中的每个图像单元，根据每个图像单元的渲染程度，调节每个图像单元的渲染质量。

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百度查询： 中国人民解放军空军军医大学 基于VR的沉浸式影像检查患者仿真体验系统