[发明专利]应用于内窥镜的成像方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，更具体地说，涉及一种应用于内窥镜的成像方法和系统。

背景技术

内窥镜是一种具有图像传感器、光学镜头、照明光源以及机械装置等结构的检测仪器，它可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内，来获得胃内或体内生物组织的图像。由于利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，例如，可以观察胃内的溃疡或肿瘤，因此，其在病变诊断方面具有非常大的用途。

大多数医用内窥镜都是利用白光来进行全光谱成像，也就是说，现有的内窥镜都是通过波长范围涵盖整个可见光波段甚至是近红外波段的光源来提供照明，通过生物组织反射的所有波长的光来进行成像，但是，这种成像方式会抑制生物组织在不同波长光下的光谱特性，在凸显生物组织差异性等方面存在固有缺陷，难以提供有效的病灶生理特征信息，增加了临床医生的确诊难度。

基于此，现有技术提供了一种窄带成像技术(Narrow Band Imaging，简称NBI)，其利用窄带滤光片过滤掉光源发出的光线中的宽带光谱，仅留下窄带光谱来进行生物组织的成像。虽然窄带成像技术提供凸显生物组织病灶生理特征信息的图像，但是，其需要在内窥镜光源或者镜体内添加窄带滤波片，这样就会导致内窥镜的结构复杂，加工难度较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种应用于内窥镜的成像方法和系统，以提供凸显生物组织病灶生理特征信息的图像的同时，避免在内窥镜内增加窄带滤光片导致的内窥镜结构复杂和加工难的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用于内窥镜的成像方法，所述内窥镜包括图像采集系统和光源系统，包括：

获取成像对象的图像，所述图像为所述图像采集系统根据所述成像对象的反射光形成的图像；

根据所述图像中任一像素点的三原色值和所述内窥镜的光谱特性参数获得与所述像素点对应的成像对象各波段反射光的光谱值；

根据所述与所述像素点对应的成像对象各波段反射光的光谱值、标准光源的光谱功率值、各波段反射光的三刺激值以及预设的主波段反射光的权重系数获得与所述像素点对应的目标像素点的三原色值；

根据与所述图像中的所有像素点一一对应的目标像素点的三原色值获得所述成像对象在所述主波段反射光下的多光谱图像。

优选的，所述内窥镜的光谱特性参数是根据镜体光谱特性参数和光源光谱特性参数获得的；所述镜体光谱特性参数是通过测量所述图像采集系统的光谱特性获得的；所述光源光谱特性参数是通过测量所述光源系统的光谱特性获得的。

优选的，所述镜体光谱特性参数是根据光谱仪测量的透过m个透射色卡的光的光谱值以及所述图像采集系统采集的所述透过m个透射色卡的光的图像的三原色平均值计算出的，其中，m为大于1的自然数。

优选的，所述光源光谱特性参数是根据光谱仪测量的所述光源系统的光谱功率值计算出的。

优选的，根据所述图像中任一像素点的三原色值和所述内窥镜的光谱特性参数获得与所述像素点对应的成像对象各波段反射光的光谱值的过程包括：

将所述像素点的三原色值与所述内窥镜的光谱特性参数相乘来得到与所述像素点对应的成像对象各波段反射光的光谱值。

优选的，根据所述与所述像素点对应的成像对象各波段反射光的光谱值、标准光源的光谱功率值、各波段反射光的三刺激值以及预设的主波段反射光的权重系数获得与所述像素点对应的目标像素点的三原色值的过程包括：

根据公式获得与所述像素点对应的目标像素点的三原色值其中，M_XYZ2rgb是图像XYZ空间转RGB空间的矩阵，K是归一化系数，T是所述各波段反射光的三刺激值，L是标准光源的光谱功率值，W是所述主波段反射光的权重系数，R是所述与所述像素点对应的成像对象各波段反射光的光谱值。

优选的，获得预设的主波段反射光的权重系数的过程包括：

选定所述反射光中的至少三个波段的光作为目标波段光；

获得所述至少三个目标波段光在所述反射光波长范围内的权重；

将所述至少三个目标波段光的权重相加并归一化后获得所述主波段反射光的权重系数。

一种应用于内窥镜的成像系统，所述内窥镜包括图像采集系统和光源系统，所述成像系统包括：

获取模块，用于获取成像对象的图像，所述图像为所述图像采集系统根据所述成像对象的反射光形成的图像；