[发明专利]一种消除内窥镜图像光照不均的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及内窥镜图像处理技术领域，特别是涉及一种消除内窥镜图像光照不均的方法及系统。

背景技术

医学内窥镜已广泛应用于微创外科手术中，由体外经过人体自然腔道送入体内，对体内疾病进行检查，可以直接观察到脏器内腔病变，确定其部位、范围，并可进行照相、活检或刷片，大大提高了疾病的诊断准确率，特别是癌症的诊断准确率。内窥镜照明光由光纤束导入，为会聚光照明，以照明光最强点为中心，径向逐渐减弱，光照不均匀，从而导致内窥镜图像的亮度不均匀和局部对比度低这一问题。

目前，解决该问题的方法主要是采用均值滤波迭代修正算法来消除内窥镜图像光照不均的现象。该迭代修正算法是在对图像进行均值滤波的基础上，计算原始图像与滤波后的图像的偏差图像，再根据偏差对原始图像进行修正，偏差较大时(取一个经验阈值)，对应的像素点用均值滤波后的值替换，并以修正后的图像作为下次的输入图像进行迭代，从而在逐步迭代的过程中消除光照不均的影响。但是，在迭代过程中，因为所选滑动窗口(即滤波模板)的大小没有一定的标准，从而会影响最终的滤波结果，即鲁棒性不好；并且，当选取的滑动窗口不恰当时，该迭代算法将完全失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种消除内窥镜图像光照不均的方法和系统，使内窥镜图像光照不均的现象得到良好的抑制。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种消除内窥镜图像光照不均的方法，包括：

获取输入的原始图像的局部极值点，拟合出图像的上、下包络曲面，计算图像的局部包络均值；

计算图像的色偏值；

计算特征点集合Q；

用特征点集合Q中每个点的局部包络均值替换所述点的原始颜色分量值；

将用特征点集合Q中每个点的局部包络均值替换所述点的原始颜色分量值所得到的图像矩阵替换原始图像，返回获取输入的原始图像的局部极值点，拟合出图像的上、下包络曲面，计算图像的局部包络均值的步骤进行下次迭代。

进一步地，所述方法还包括：当前后两次迭代中，局部包络均值的变化小于预设的阈值时，结束。

优选地，所述获取输入的原始图像的局部极值点，拟合出图像的上、下包络曲面，计算图像的局部包络均值的步骤包括：

计算输入的原始图像的局部极大值点和局部极小值点；

利用三次样条插值拟合得到图像的上包络曲面和下包络曲面；

按照下式计算图像的局部包络均值：

Env_R(x，y)＝(Enu_R(x，y)+End_R(x，y))/2

Env_G(x，y)＝(Enu_G(x，y)+End_G(x，y))/2    1≤x≤M，1≤y≤N

Env_B(x，y)＝(Enu_B(x，y)+End_B(x，y))/2

其中，{Enu_R(x，y)、Enu_G(x，y)、Enu_B(x，y)}是图像的上包络曲面，{End_R(x，y)、End_G(x，y)、End_B(x，y)}是图像的下包络曲面，{Env_R(x，y)、Env_G(x，y)、Env_B(x，y)}是图像在点(x，y)的局部包络均值，M和N分别为图像的宽度和高度。

优选地，所述计算图像的色偏值的步骤具体为：

按照下式计算图像的色偏值：

Dev_R(x，y)＝f_R(x，y)-Env_R(x，y)

Dev_G(x，y)＝f_G(x，y)-Env_G(x，y)    1≤x≤M，1≤y≤N

Dev_B(x，y)＝f_B(x，y)-Env_B(x，y)