[发明专利]一种用于共聚焦内窥镜的正弦畸变图像矫正方法

说明书

本发明公开了一种用于共聚焦内窥镜的正弦畸变图像矫正方法，涉及医疗器械技术领域，所述方法包括：步骤1：利用共聚焦内窥镜对一块朗奇光栅成像，并采用高斯拟合法提取各条纹高斯半高宽；步骤2：对所述高斯条纹半高宽采用线性最小二乘法拟合，获得表示图像畸变程度的拟合曲线，并获得所述曲线拟合的校正系数；步骤3：根据所述校正系数对畸变图像进行校正后获得校正后的图像。达到了可以在体实时的提供亚细胞水平分辨率的结构信息，可用于小动物试验，缩短药物研发周期，减少研发投入，具有良好的应用前景和价值的技术效果。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于共聚焦内窥镜的正弦畸变图像矫正方法。

背景技术

随着医疗诊断方法的不断提高，在病患体内做实时成像的需求也在不断增加，目前常用的设备如超声、核磁共振等虽然可以对人体组织器官成像。

但本申请发明人在实现本发明技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中常用的设备其分辨率都在几十微米以上，难以提供亚细胞水平的分辨。

发明内容

本发明提供了一种用于共聚焦内窥镜的正弦畸变图像矫正方法，用以解决现有技术中常用的设备其分辨率都在几十微米以上，难以提供亚细胞水平的分辨的技术问题。

本发明提供了一种用于共聚焦内窥镜的正弦畸变图像矫正方法，所述方法包括：步骤1：利用共聚焦内窥镜对一块朗奇光栅成像，并采用高斯拟合法提取各条纹高斯半高宽；步骤2：对所述高斯条纹半高宽采用线性最小二乘法拟合，获得表示图像畸变程度的拟合曲线，并获得所述曲线拟合的校正系数；步骤3：根据所述校正系数对畸变图像进行校正后获得校正后的图像。

优选的，所述步骤1还包括：利用共聚焦内窥镜对一块朗奇光栅成像后获得光栅图像；对所述光栅图像的第一行灰度值进行峰值检测后，获得第一行图像上的灰度值极大的点和灰度值极小的点；获得相邻两个灰度值极大的点之间的像素点组成一个光栅条纹；获得相邻两个灰度值极小的点之间的像素点组成一个光栅条纹；根据所述光栅条纹获得第一行内光栅图像各条纹段内的像素点；利用高斯拟合的方式对所述光栅条纹进行高斯拟合，并获得各条纹宽度。

优选的，所述步骤2还包括：当第N条条纹的条纹宽度对的形式产生一组离散的条纹宽度数据对时，采用线性最小二乘法拟合出一条畸变拟合曲线，其中所述畸变拟合曲线表示光栅图像在振镜扫描过程中图像第一行各像素点的畸变程度；以任意的一个未畸变的像素点作为参考，计算第一行图像中各像素点相对于标准像素点之间的缩放系数，获得校正系数。

优选的，步骤3还包括：在获取一幅长度为M*N的畸变图像后，将原始图像水平方向的像素点扩大为原来的P倍；取扩大后的图像中的第一行，利用所述每个像素的校正系数C(i)与该像素点扩大P倍后所对应的像素区域相乘，得到校正后的像素区域，并对剩下的M-1行进行校正，得到整个校正后的图像；将图像水平方向上的尺度进行插值后，还原成原始图像中的长度M*N，其中所述M、N、P均为正整数。

优选的，所述采用高斯拟合法提取各条纹高斯半高宽的准则函数为：

其中，f(x_i)是像素点x_i经高斯拟合后的图像灰度值；J₀为准则函数；y_i原始畸变图像的灰度值；A、υ、σ为高斯拟合常数。

优选的，所述获得所述曲线拟合的校正系数的校正曲线公式为：

其中，C(i)为校正系数，表示第i个像素产生畸变的程度；

D_nd为未畸变的像素点在f(x_i)中的值；