[发明专利]多光谱鼻腔内窥镜实时图像增强方法及内窥镜成像系统

说明书

本发明公开了一种多光谱鼻腔内窥镜实时图像增强方法及内窥镜成像系统，利用蓝光通道信息和基于空域滤波进行图像有效信息的加强，无效信息的弱化，从而强化肿瘤病变现象，使癌前病变以及早期肿瘤的内镜诊断准确率得到飞跃性提高，避免漏诊；同时，在不影响处理效果的前提下，对图像进行多尺度空域滤波，达到低延时输出、实时操作的效果。

技术领域

本发明涉及一种图像增强方法，尤其涉及的是一种多光谱鼻腔内窥镜实时图像增强方法及内窥镜成像系统。

背景技术

鼻咽癌在我国发病率较高，尤其是中国南方省份的高发恶性肿瘤，其发病率有逐年上升的趋势，严重危害着人们健康。当地医院寄希望于早筛早查等手段，使鼻咽癌患者在早期就被发现，实现早诊早治，提高康复的可能性。

奥林巴斯的窄带成像（Narrow Band Imaging，NBI）技术是一种新兴的内镜技术，其基本原理是使用滤光片滤除蓝绿（415nm、540nm）之外的光，实现咽喉部的窄带成像，诊断相关疾病。由于血液中的血红蛋白对蓝、绿光吸收较强，增加了黏膜血管与其他组织之间的对比度，并且由于蓝绿光的穿透深度不同，通过重组窄带光成像的各个通道，形成深、浅层血管清晰分离的图像，准确观察鼻咽黏膜形态，可以发现早期及微小病变。然而，NBI技术的图像算法只涉及RGB通道的重新组合，效果只有深、浅血管的简单分离，并未达到全面突显黏膜血管的目标。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多光谱鼻腔内窥镜实时图像增强方法及内窥镜成像系统，旨在解决现有NBI技术的图像算法只涉及RGB通道的重新组合，效果只有深、浅血管的简单分离，并未达到全面突显黏膜血管目标的问题。

本发明的技术方案如下：一种多光谱鼻腔内窥镜实时图像增强方法，其中，具体包括以下步骤：

步骤S100：在鼻腔内实时采集图像ImageSrc；

步骤S200：将原图像的ImageSrc按彩色图像的RGB模型分解为红绿蓝三个通道的灰度图像，分别对应为ImageSrcR、ImageSrcG、ImageSrcB；

步骤S300：对蓝色通道图像ImageSrcB进行空域低通滤波，得到一张表征着原图像低频成分的模糊图像ImageBlurB；

步骤S400：使用原图像ImageSrcB和均值滤波后的模糊图像ImageBlurB取差分，得到ImageDiff：，i和j为图像像素坐标，其中，经过空域低通滤波处理后变亮的血管，差分后结果是负数，而经过空域低通滤波处理后变暗的血管周围组织，差分后结果是正数；

步骤S500：在原图像的基础上，叠加差分结果，由步骤S400的正负关系可知：呈暗色的血管：，呈亮色的血管周围组织：，叠加后使原图像呈暗色的血管会更暗，原图像呈亮色的血管周围组织，会更亮，达到增强细节的效果；

步骤S600：对叠加差分结果后的图像增加一个放大系数Amount的细节拉伸，得到：呈暗色的血管：，呈亮色的血管周围组织：，将两式统一后得到：；

步骤S700：对三个通道的灰度图像ImageSrcR、ImageSrcG、ImageEnhB进行重组，结果表示为ImageDstR、ImageDstG、ImageDstB；

步骤S800：将ImageDstR、ImageDstG、ImageDstB重新组合成ImageDst，并输出图像。

所述的多光谱鼻腔内窥镜实时图像增强方法，其中，所述步骤S300中，对图像进行空域低通滤波，则空域低通滤波操作的公式表示为：

式（1）