内镜图像增强方法、装置和设备与流程

本申请涉及内窥镜图像处理，特别是涉及一种内镜图像增强方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、由于内窥镜镜体的照明方式限制，内窥镜图像(以下简称内镜图像)一般呈现中心明亮、边缘较暗的特性，因此有效视野小于图像的视野。特别地，当医用器械、纱布等医用物品出现在视场中心时，内镜图像中心更容易过曝，为了降低曝光区域会自适应大幅降低曝光增益，从而导致内镜图像四周变得非常暗，丢失一些信息，影响医生的手术。同时，内镜图像中，较亮区域的对比度较低，较暗区域的对比度也较低，导致医生觉得图像模糊、不清晰。

2、因此，需要提高内镜图像的亮度均匀性并增强内镜图像的对比度。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种内镜图像增强方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

2、本申请提供一种内镜图像增强方法，所述方法包括：

3、获取待增强内镜图像；

4、对所述待增强内镜图像进行亮度校正，得到高曝光内镜图像；

5、对所述待增强内镜图像亮度取反后进行亮度校正，得到低曝光内镜图像；

6、对所述高曝光内镜图像和低曝光内镜图像进行融合，得到增强内镜图像。

7、在一个实施例中，对所述待增强内镜图像进行亮度校正，得到高曝光内镜图像，包括：

8、提取所述待增强内镜图像的亮度图；

9、基于亮度校正表以及各像素点在所述亮度图的亮度值，确定各像素点的校正亮度值；

10、基于各像素点的校正亮度值，对所述亮度图进行处理，得到校正后的亮度图；

11、根据校正后的亮度图，得到高曝光内镜图像。

12、在一个实施例中，在基于亮度校正表以及各像素点在所述亮度图的亮度值，确定各像素点的校正亮度值之前，所述方法还包括：

13、对所述亮度图进行分析，得到关于各亮度值的概率密度函数；

14、基于所述概率密度函数，得到关于各亮度值的累加分布函数；

15、基于累加分布函数，得到所述亮度校正表。

16、在一个实施例中，基于所述概率密度函数，得到关于各亮度值的累加分布函数，包括：

17、基于所述概率密度函数，得到关于各亮度值的权重分布函数；

18、根据所述权重分布函数，得到关于各亮度值的累加分布函数。

19、在一个实施例中，根据校正后的亮度图，得到高曝光内镜图像，包括：

20、获取所述待增强内镜图像的色相图和饱和度图；

21、对校正后的亮度图、所述色相图和所述饱和度图进行合并，得到高曝光内镜图像。

22、在一个实施例中，对所述高曝光内镜图像和低曝光内镜图像进行融合，得到增强内镜图像，包括：

23、获取所述高曝光内镜图像的高曝图金字塔以及高曝权重图金字塔；

24、对所述高曝图金字塔以及高曝权重图金字塔进行逐层相乘，得到待融合高曝图金字塔；

25、获取低曝光内镜图像的低曝图金字塔以及低曝权重图金字塔；

26、对所述低曝图金字塔以及低曝权重图金字塔进行逐层相乘，得到待融合低曝图金字塔；

27、根据所述待融合高曝图金字塔和待融合低曝图金字塔，得到增强内镜图像。

28、在一个实施例中，根据所述待融合高曝图金字塔和待融合低曝图金字塔，得到增强内镜图像，包括：

29、对所述待融合高曝图金字塔和待融合低曝图金字塔进行逐层相加，得到融合后的图像金字塔；

30、对融合后的图像金字塔进行重建，得到增强内镜图像。

31、在一个实施例中，所述方法还包括：

32、根据所述高曝光内镜图像，得到各像素点的对比度、饱和度以及曝光度；

33、根据像素点的对比度、饱和度以及曝光度，得到各像素点的高曝权重；

34、根据各像素点的高曝权重，得到高曝权重分布图；

35、对所述高曝权重分布图进行分解，得到高曝权重图金字塔。

36、本申请提供一种内镜图像增强装置，所述装置包括：

37、内镜图像获取模块，用于获取待增强内镜图像；

38、亮度校正模块，用于对所述待增强内镜图像进行亮度校正，得到高曝光内镜图像；

39、亮度校正模块，还用于对所述待增强内镜图像亮度取反后进行亮度校正，得到低曝光内镜图像；

40、融合模块，用于对所述高曝光内镜图像和低曝光内镜图像进行融合，得到增强内镜图像。

41、本申请提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行上述方法。

42、本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述方法。

43、本申请提供一种计算机程序产品，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述方法。

44、上述内镜图像增强方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品中，在得到待增强内镜图像后，对待增强内镜图像和亮度取反后的待增强内镜图像进行亮度校正，得到两张对比度增强图像；其中，在对待增强内镜图像进行亮度校正得到的图像中，暗部区域的细节增强且亮度提升，亮度区域的亮度被抑制且可能出现局部模糊，相当于高曝光内镜图像；对待增强内镜图像亮度取反后进行亮度校正后，亮部区域细节增强，图像整体变暗，相当于低曝光内镜图像；因此，cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)等图像传感器无需拍摄高曝光内镜图像和低曝光内镜图像，也能得到hdr(high-dynamic range，高动态范围成像)图，降低对图像传感器的要求，保证帧率和医疗图像的实时性；并且，由于内镜图像具有四周暗、中心亮的图像特征，对内镜图像做小幅的亮度校正也会导致中心区域过亮，所以本申请先对内镜图像进行亮度取反后再进行亮度校正，可以防止中心区域亮度过曝，也能提高中心区域的对比度；接着，对高曝光内镜图像和低曝光内镜图像进行融合，得到增强内镜图像，该增强内镜图像相较于待增强内镜图像而言，四周亮度提升，中心亮度被抑制，图像亮度整体上较为均匀，并且，暗部区域和亮部区域的对比度有所提升，从而提高暗部区域和亮部区域清晰度，经过本申请提供的方法，内镜图像的亮度均匀性和清晰度有较大程度的提高。

技术特征：

1.一种内镜图像增强方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述待增强内镜图像进行亮度校正，得到高曝光内镜图像，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在基于亮度校正表以及各像素点在所述亮度图的亮度值，确定各像素点的校正亮度值之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述概率密度函数，得到关于各亮度值的累加分布函数，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据校正后的亮度图，得到高曝光内镜图像，包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，对所述高曝光内镜图像和低曝光内镜图像进行融合，得到增强内镜图像，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述待融合高曝图金字塔和待融合低曝图金字塔，得到增强内镜图像，包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种内镜图像增强装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法。

技术总结本申请涉及内窥镜图像处理技术领域，提供一种内镜图像增强方法、装置和设备，可以提高内镜图像的亮度均匀性和对比度。本申请中，获取待增强内镜图像；对待增强内镜图像进行亮度校正，得到高曝光内镜图像；对待增强内镜图像亮度取反后进行亮度校正，得到低曝光内镜图像；对高曝光内镜图像和低曝光内镜图像进行融合，得到增强内镜图像。技术研发人员：包敏受保护的技术使用者：武汉联影智融医疗科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29