医药行业中的视觉技术
嵌入式相机如何助力医学应用
照相机早已在我们的日常生活中占据了一席之地。这并不'仅仅适用于我们智能手机中的摄像头或用于度假快照的数码相机。ATM 机、收费站、守卫大楼的保安公司和使用裂隙灯的眼科医生都依靠摄像头来完成工作。
然而，即使是最善于观察的我们，也很容易忽略大多数设备，因为它们涉及嵌入式系统中使用的非常小的摄像头。医学和研究领域尤其需要这样的摄像头，它们在科学家、医生、护士和病人日复一日的重要工作中表现出色，同时又不会引起人们的注意。
在我们虚构的巴斯勒医疗中心，我们专注于使用嵌入式摄像头的诊断和治疗方法。每个 "楼层 "都有不同的专业医疗学科。下面将详细介绍依赖于摄像机有效性能的应用。
1 楼： 眼科检查
一楼是我们的眼科检查诊所。通过糖尿病视网膜病变或黄斑变性等疾病的早期检测，可极大提高治疗成功的机率，该领域近年来日趋重要。现代眼科医生可以采用各种诊断设备和方法。
裂隙灯显微镜（或简称裂隙灯）是被广泛使用的检查设备。顾名思义，这种方法是采用裂隙状光束照亮眼睛，从而使用反射光显微镜进一步检查。最现代的裂隙灯包括集成的数字相机，用于以图片或视频方式记录诊断。
医生使用眼底相机来创建'眼底'的高分辨率图像。更新型的便携式型号非常轻巧紧凑 - 这意味着必须采用嵌入式相机。便携设备更加方便移动，使得现在通过出诊方式进行诊断成为可能，这对医生和病人帮助很大。
2 楼： 皮肤病学
皮肤病学重点是皮肤疾病。皮肤癌（恶性黑色素瘤）等疾病的早期诊断对于能否成功治疗至关重要。
一个常见的诊断程序是皮血管镜检查，这种方式使用集成相机检查并记录可疑的皮肤变化。在不同的时间点进行这一检查，这样能够以数字方式记录色素的转变情况。所使用的特殊软件不仅对图像进行存档，还可以进行分析。最重要的好处是软件中集成的计算机支持图像分析。要评估记录的图像，用于捕捉图像的标准化设置是一个必要条件。嵌入式相机在这方面发挥了重要作用，可以补偿不同的摄影条件，包括光线和角度，从而确保图像在较长时间内具有可比性。相机的颜色保真度也是诊断尽可能可靠的一个重要因素。
3 楼： 实验室设备
我们的医疗中心三楼提供了大量实验设备。实际上，这些不引人注目的设备中，许多都包含尖端相机，它们在测量过程中起着重要作用。
荧光测量是这些工具实施的一个主要应用。它涉及计算一种物质的蛋白质或其他组分的量。相机检测的荧光越多，试样中的蛋白含量越高。样本蛋白含量越低，所需的相机芯片灵敏度就越高。正确校准后，相机甚至可以精确测定各项值。
在病人体内发现肿瘤时，首先必须清楚其特点，然后设计有效的治疗策略。肿瘤组织的评估是其中的重要环节。过去，病理学家在显微镜下检查组织切片，根据检查结果，医生确定细胞是否存在病变。数字切片扫描开辟了一种全新的检验方式，即：使用集成的高分辨率相机对组织切片进行扫描。病理学家无需继续在显微镜前工作，只需要查看计算机上显示的高分辨率图像即可。优势显而易见： 医生现在可以在可疑区域添加备注，并在图像上测量或分割特定点。同时，计算机辅助诊断还可以用于检测致病结构。
4 楼： 手术室
Basler医疗中心四楼包含手术室。
为了把握总体情况，手术部的控制中心配有监视器，这使观察者能够在任何时间从不同角度追踪所有手术室的活动。提供这些图像的相机通常被安装在手术台上方的旋转臂上，它们的体积非常紧凑。同时，可以现场直播或记录对患者进行的手术，用于培训或咨询。而且，在手术区安装了嵌入式相机的设备必须具有较高分辨率，它们符合标准医院消毒方法。
在过去十年间，微创手术等技术已经彻底改变了医生决定手术的方式和时机。外科医生现在可以通过钥匙孔大小的开口进入病人的器官，而无需在病人腹部实施大切口。为在身体内确定方向，内窥镜内置的微型嵌入式相机可以提供实时图像。在大多数情况下，内窥镜都会搭配这一必备工具，例如能够使外科医生手术刀一直处于视频焦点位置。因而，这些相机必须非常可靠，才能在任何时候都可以确保病人的安全，道理很简单。内窥镜相机通常配置高度弯曲的镜头，以提供尽可能大的视野。
5 楼： 研究
Basler医疗中心的顶层用于研究工作，这与用于日常临床工作实际应用的设备截然不同。这里非常繁忙，因为对于医学应用，相机发展趋势是日益小型化。
近年来，研究者开发了肿瘤特异性抗原，将其引入到病人的身体，之后会附着在肿瘤上。为这些抗原附加荧光标记时，可以利用它们显示肿瘤。然而，会面临一个问题：肿瘤二维图像提供的空间结构或体积的信息十分有限。因此，研究人员把重点放在生物发光断层扫描技术，这种技术将多达五台相机集成到O形臂上，一旦开始，将围绕检查对象绕圈旋转。五台相机在移动时从不同角度记录肿瘤图像，然后采用一套复杂的重建算法（类似于用于计算机断层扫描(CT)的算法）生成肿瘤的3D模型。
面向未来
预计未来几年相机在医学中将发挥更大作用，因此，我们医疗中心很有可能会不断成长。如我们所见，嵌入式相机已经在医学中占据重要地位，预计将在未来更多应用中发挥作用。
这些小小的相机可能带来巨大创新：除了优秀成像质量和出色可靠性，相机必须坚固，并维持色彩保真度。随着相机不断缩小，使用它们的设备会更加便携。这反过来也开辟了潜在应用的全新领域，包括对卧床病人的治疗。
我们将期待一个精彩的未来！
我们适用于医疗图像处理的产品
富有挑战性的应用需要使用现代化的图像处理技术。我们能提供专门设计的Basler MED ace相机系列，以及适用于台式显微镜的PowerPack显微套装，我们还具备丰富的定制经验，能按您的需求开发个性化的机器视觉解决方案，让您从中受益。
