Ученые Самарского национального исследовательского университета разработали алгоритм цифровой обработки изображений для повышения контраста вен в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR). Метод усиливает различие между сосудами и окружающими тканями. Это обеспечивает четкое разделение вен на изображении, что упрощает их визуализацию, особенно в сложных случаях. Алгоритм предназначен для интеграции в медицинские устройства, такие как портативные венозные сканеры. Результаты опубликованы в Journal of Biomedical Photonics & Engineering.
Введение иглы в вену может быть затруднено при слабой видимости сосудов. Устройства визуализации в NIR-диапазоне используют разницу в поглощении света гемоглобином и окружающими тканями, но их изображения часто имеют низкий контраст. Ученые предложили новый алгоритм, основанный на быстром преобразовании Фурье и фильтрации в частотной области, что обеспечивает высокую скорость и эффективность.
Метод включает три этапа: высокочастотную фильтрацию с гауссовым фильтром, адаптивное контрастное улучшение и фильтр Уоллиса. В отличие от популярных подходов, таких как CLAHE или медианные фильтры, алгоритм эффективно выделяет границы сосудов и работает в реальном времени даже на устройствах с ограниченными вычислительными ресурсами.
Для проверки алгоритма использовали набор из 100 инфракрасных снимков предплечий. Оценка проводилась по показателю RMSE — он измеряет, насколько яркость пикселей вен и кожи приближается к нужному значению: вены должны быть как можно темнее (близко к 0), а фон — светлее (близко к 255).
Результаты показали, что новый алгоритм снизил ошибку яркости вен на 20–40%: большинство пикселей, соответствующих венам, стали почти черными.
Алгоритм реализован с использованием библиотеки OpenCV и предназначен для применения в портативных устройствах визуализации вен, в том числе в условиях ограниченных вычислительных ресурсов. Авторы отмечают необходимость дальнейшего тестирования алгоритма в составе реальных медицинских приборов.
Ранее сообщалось о планах подмосковного предприятия «Гранат Био Тех» из особой экономической зоны «Дубна» по расширению производства. После запуска новой линии в конце 2024 года компания нарастила мощности и теперь выпускает до 210 млн вакуумных систем для забора крови в год. Предприятие охватывает полный производственный цикл и занимает более 27% российского рынка, выпуская комплексные решения для венозного доступа.