[发明专利]一种电子内窥镜图像增强方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，尤其是涉及一种电子内窥镜图像增强方法、装置及系统。

背景技术

在医疗领域，检查脏器内部病变时使用电子内窥镜系统，内窥镜系统的组成包括出射照明光的光源装置、前端装配有摄像单元、导光光缆的挠性插入镜体、对摄像单元驱动控制及对拍摄到的图像进行处理增强的图像处理装置、显示处理后图像的显示器。在内窥镜的成像过程中，由于摄像装置和被检器官的相对运动、电子噪声、干扰等因素的影响，获取的内镜图像不可避免的出现降质和退化，为了改善图像的视觉效果，抑制噪声，突出图像中的有用信息，同时削弱或去除某些不需要的信息，使处理后的图像更适合医生的观察和诊断，在内镜图像处理器中加入图像增强算法，以改善内镜图像的成像质量，如轮廓增强、对比度增强、亮度补偿、色彩增强等方法，这些方法在图像照明亮度比较均匀时有较好的增强效果。

但是，内窥镜检查对象不是光滑平面，而是大肠等内壁有突起的管腔状被摄体，而且受内镜插入部管径不能过大的限制，内镜照明的结构方案受到空间限制，无法针对不同观测对象特征提供亮度一致的均匀全视场照明，在这种照明条件下，内窥镜获取的图像整幅画面往往明暗不均，内窥镜系统根据图像明亮区域调整照明光亮度，则较暗区域会被摄成全黑，反之，内窥镜系统根据图像较暗区域调整照明光亮度，则图像较亮区域过度曝光，图像亮度饱和发白。以上两种图像均会因失去部分图像区域细节信息而影响内窥镜观察效果。在内窥镜取像的过程中，对内部图像的清晰度要求比较高，需要很高的对焦精准度，现有的内窥镜对图片进行成像一般都不能很好的聚焦。内窥镜系统成像视场照明不均匀以及聚焦不准会严重影响成像质量，影响内窥镜观察效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种电子内窥镜图像增强方法、装置及系统，解决现有技术中的上述技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种电子内窥镜图像增强方法，包括：

S1、利用内窥镜的摄像模组采集图像；

S2、根据采集的图像判断摄像模组是否对焦并调整摄像模组移动以使摄像模组对焦；

S3、摄像模组对焦后，再次采集图像，并根据对焦后采集的图像计算图像亮度区域分布特征；

S4、根据图像亮度区域分布特征判断内窥镜系统成像视场照明是否均匀；

S5、如果内窥镜系统成像视场照明不均匀，则将两幅不同照明亮度的曝光图像进行融合，获取增强的大动态范围图像。

本发明还提供一种电子内窥镜图像增强系统，包括：

采集模块：用于利用内窥镜的摄像模组采集图像；

对焦模块：用于根据采集的图像判断摄像模组是否对焦并调整摄像模组移动以使摄像模组对焦；

亮度分布计算模块：用于在摄像模组对焦后，再次采集图像，并根据对焦后采集的图像计算图像亮度区域分布特征；

照明均匀判断模块：用于根据图像亮度区域分布特征判断内窥镜系统成像视场照明是否均匀；

增强模块：用于在内窥镜系统成像视场照明不均匀时，将两幅不同照明亮度的曝光图像进行融合，获取增强的大动态范围图像。

本发明还提供一种电子内窥镜图像增强装置，包括：

内窥镜镜体、光源装置、微处理器和显示器；内窥镜镜体包括摄像模组、导光光缆部件、摄像模组调整机构；光源装置包括主照明灯、辅助照明灯、光阑、光源控制器、输出光调制模组；光阑安装于主照明灯、辅助照明灯附近调节主照明灯、辅助照明灯的输出光亮度，输出光调制模组调节辅助照明灯以脉冲光形式叠加在主照明光上隔帧输出；微处理器和光源控制器电性连接，光源控制器控制主照明灯、辅助照明灯的启停，光源控制器控制光阑的开合度；摄像模组、摄像模组调整机构位于内窥镜镜体前端，摄像模组调整机构驱动摄像模组伸缩运动，摄像模组调整机构与微处理器电性连接；导光光缆部件位于内窥镜镜体内部；光源装置连接内窥镜镜体的导光光缆部件向导光光缆部件中输入照明光，导光光缆部件的前端输出照明光照亮脏器内腔；摄像模组和微处理器电性连接，摄像模组采集脏器内腔图像并将图像数据传输给微处理器，微处理器和显示器电性连接，微处理器处理图像后在显示器显示。