[发明专利]获取小切口深部手术中高质量图像的方法及装置

权利要求书

1.获取小切口深部手术中高质量图像的方法，其特征在于包括以下步骤：

首先，采用固定式手术照明摄像设备进行近距离拍摄，所述手术照明摄像设备具有高清CMOS微型摄像头和高亮度冷光源，所述高清CMOS微型摄像头及高亮度冷光源均采用可定型蛇形管进行固定，便于深入患者切口内部进行照明和摄像，保证了腔内组织的图像足够清晰；采用固定式摄像设备，图像稳定，不会产生晃动，采用可定型蛇形管，可进行近距离照明和摄像，避免出现因摄像距离过远，造成图像清晰度差，亮度低的问题；

其次，对所述图像进行校正与优化：包括颜色校正、对比度增强、白平衡、测光模式、轮廓强调，所述颜色校正是基于YUV颜色空间的四邻域多项式回归法，步骤如下：①将摄像头采集到的RGB信号数值按照下式转换成YUV的数值，通过排除Y对U、V色差信号进行多项式回归法拟合，参照标准色卡，最后获得校正系数矩阵A：

YUV=0.30.590.11-0.15-0.290.440.51-0.52-0.095·RGB]]>

②根据多项式回归法，通过对标准色卡电子镜成像的U、V、UV的线性组合，来实现对色卡的标准的U₀、V₀、U₀V₀分量进行拟合,具体表达式如下:

U0=a11U+a12V+a13UVV0=a21U+a22V+a23UVU0V0=a31U+a32V+a33UV]]>

上式的矩阵形式为:

X＝AW

其中X是取标准色卡的各色块的标准U、V、UV分量构成3×24维矩阵:

X=|U01U02...U024V01V02...V024UV01UV02...UV024;]]>

w是标准色卡电子镜实际成像测得的U、V、UV分量构成3x24维矩阵:

W=|UI1UI2...UI24VI1VI2...VI24UVI1UVI2...UVI24;]]>

由最小二乘法原理推导得:

A＝X·W^T·(W·W^T)^-1；

矩阵A即所求的模型参数，其中,上标T表示矩阵转置，上标-1表示矩阵的逆，A是维数为3x3的转换系数矩阵:

A=a11a11a13a21a22a23a31a32a33;]]>

由所述矩阵A计算获得校正过的U、V、UV分量；

③对Y亮度信号采用四领域方法处理：设定i为行，j为列，四邻域坐标即(i,j)、(i,j+1)、(i+1,j)、(i+1、j+1),求出这四个像素的平均R、G、B的数值，按照上述RGB与YUV数值的转换公式进行转换，得出Y亮度分量的四个像素的平均值；

④通过所述校正过的U、V、UV分量，再通过反向转换公式求得相应的RGB值，再运用现有的编码算法把8位的R、G、B中的每路基色信号数据，通过最小转换编码为包含行场同步信息、时钟信息、数据DE、纠错信息在内的10位数据，经过DC平衡后，最终通过LED显示屏显示出来。