基于空间像素平移的去除相干光纤束蜂窝图案的方法

本申请涉及图像数据处理，更具体地，涉及一种基于空间像素平移的去除相干光纤束蜂窝图案的方法、计算机设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。

背景技术：

1、目前，先进的内窥镜，例如双光子内窥镜、荧光共聚焦内窥镜、光学相干断层扫描内窥镜和定量相位成像内窥镜，大多采用相干光纤束作为其关键组件。基于相干光纤束的内窥镜具有较强的体内观测能力，有助于组织学和病理学观察，相干光纤束与具有放大倍数的微物镜装配后获得的细胞级分辨水平，超越了传统内窥镜的限制。

2、然而，相干光纤束存在固有的局限，它由上万根纤芯组成。每个纤芯周围的包层会阻碍光的传播，导致图像出现像素化，这种现象通常被称为“蜂窝图案”，并会损害图像质量。而且，系统分辨率被纤芯之间的间距所限制，并最终由纤芯直径决定。此外，纤芯之间的互相耦合会引入模糊效应，进一步降低图像的清晰度。

3、为了去除相干光纤束的蜂窝图案，目前最常用的方法包括滤波法和插值法。滤波法包括高斯平滑和频率滤波，在计算效率上占优势。插值法通过识别每个纤芯并使用纤芯中心像素值对包层区域进行插值来增强图像清晰度。

4、但是，滤波法得到的图像清晰度低，插值法对分辨率增强的影响有限。因此，目前的去除相干光纤束的蜂窝图案的方法都无法解决在去除蜂窝图案的同时提高图像质量和分辨率。

技术实现思路

1、为了解决如何在去除蜂窝图案的同时提高图像质量和分辨率的问题，本发明提供了一种基于空间像素平移的去除相干光纤束蜂窝图案的方法、计算机设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，能够有效地去除相干光纤束中的蜂窝图案的同时增强图像细节，提高了图像质量和分辨率。

2、为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种基于空间像素平移的去除相干光纤束蜂窝图案的方法，该方法包括：

3、获取积分图像，积分图像通过对样本图像和参考图像进行预处理得到，样本图像包含相干光纤束蜂窝图案，参考图像为不包括样本的、具有均匀背景的图像；

4、将积分图像分别沿着顺时针0°、90°和45°三个方向求导并通过希尔伯特变换沿相应方向积分，得到三张初始重建图像，初始重建图像是将积分图像中的细节增强后得到的图像；

5、遍历三张初始重建图像和积分图像中各个像素点，对于当前像素点，比较三张初始重建图像和积分图像中当前像素点的像素值，将最大像素值作为目标重建图像中当前像素点的像素值，得到目标重建图像。

6、按照本发明的第二个方面，还提供了一种计算机设备，其包括存储器、处理器及存储在该存储器上的计算机程序，该处理器执行该计算机程序以实现上述任一项方法的步骤。

7、按照本发明的第三个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。

8、按照本发明的第四个方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。

9、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

10、本发明提供的基于空间像素平移的去除相干光纤束蜂窝图案的方法，通过对样本图像和参考图像进行预处理，得到积分图像；将积分图像进行细节增强后得到三张初始重建图像；最终基于三张初始重建图像和积分图像得到目标重建图像，目标重建图像具有较高的分辨率，能够高质量地还原样本，从而达到了有效地去除相干光纤束中的蜂窝图案的同时增强图像细节的目的。

技术特征：

1.一种基于空间像素平移的去除相干光纤束蜂窝图案的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述积分图像包括高清图像和模糊边缘，所述将所述积分图像分别沿着顺时针0°、90°和45°三个方向求导并通过希尔伯特变换沿相应方向积分，得到三张初始重建图像，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将最大像素值作为目标重建图像中当前像素点的像素值，得到目标重建图像，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对样本图像和参考图像进行预处理得到积分图像，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将滤波后的所述样本图像和所述参考图像分别进行空间像素平移，得到样本图像和参考图像的第一子图像、第二子图像、第三子图像，包括：

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述样本图像和参考图像的第一子图像、第二子图像、第三子图像，计算样本图像沿着x轴和y轴的差分图像，包括：

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述样本图像沿着x轴和y轴的差分图像，通过螺旋积分得到积分图像，包括：

8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

技术总结本申请涉及图像数据处理技术领域，公开了一种基于空间像素平移的去除相干光纤束蜂窝图案的方法。该方法包括获取积分图像，积分图像通过对样本图像和参考图像进行预处理得到，样本图像包含相干光纤束蜂窝图案；将积分图像分别沿着顺时针0°、90°和45°三个方向求导并通过希尔伯特变换沿相应方向积分，得到三张初始重建图像，初始重建图像是将积分图像中的细节增强后得到的图像；遍历三张初始重建图像和积分图像中各个像素点，对于当前像素点，比较三张初始重建图像和积分图像中当前像素点的像素值，将最大像素值作为目标重建图像中当前像素点的像素值，得到目标重建图像。采用本方法能够有效地去除相干光纤束中的蜂窝图案的同时增强图像细节。技术研发人员：卢文龙,王静怡,常素萍受保护的技术使用者：华中科技大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2