[发明专利]一种内窥镜自动调光的图像处理算法

说明书

本发明涉及图像处理领域，尤其公开了一种内窥镜自动调光的图像处理算法。当内窥镜的棒镜过于靠近观察目标或者过于远离观察目标时，图像会出现过曝，或者欠曝的情况。通过把内窥镜中COMS的积分时间代入对应的Gamma函数可以实时的调整积分时间的值，进而改变图像的亮度，实现实时调光。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种内窥镜自动调光的图像处理方法。

技术背景

在医生使用内窥镜观察病人体内状况时，由于内窥镜前端的棒镜需要不停的移动，光源距离人体内部组织的距离忽远忽近，且有些人体组织内部区域会反光，所以医生在外部屏幕上看到的图像可能会过曝或者欠曝。影响医生对于病人的诊断。为了防止此类事情的发生，一般采用自动调光的方法。当画面过亮时系统通过串口向COMS发送指令，把对应积分时间的参数调大，反之，当画面过暗时系统通知COMS调小对应积分时间的参数。

发明内容

本发明为了解决由于内窥镜棒镜过于靠近或远离观察目标时，会出现过曝或欠曝的情况，影响医生的诊断的问题，提供了一种在自动调光的图像处理算法，能够实现自动调光，消除过曝欠曝的情况，获得高质量的图像。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种内窥镜自动调光的图像处理方法，包括如下内容：

把内窥镜采集到的每一帧RGB图像转换为YUV图像,转换公式如下：

从YUV图像中提取Y分量即亮度分量，通过多线程进行处理，一路线程显示，一路线程改变积分时间；

判断Y分量中过曝或欠曝的像素是否超过限定值，如果超过则将对应这一帧图像的COMS的积分时间代入到对应参数的Gamma函数并对Gamma变换后的值进行归一化从而改变积分时间，如果未超过则不改变。本文采用的SONY IMX236LLJ-C型COMS积分时间范围为0x0000-0x0465，转换为十进制为0-1125。当积分时间为0时图像最亮，当积分时间为1125时图像最暗。当需要调暗时，对每个像素值进行如下Gamma变换：

s＝r^0.4

其中为r为输入像素值，s为输出像素值，Gamma参数为0.4。当需要调亮时，对每个像素值进行如下Gamma变换：

s＝r^2.5

其中Gamma参数为2.5。在进行完Gamma变换后需要进行归一化处理，把处理后的像素值归一化到0-1125之间，最后通过串口发送给COMS。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况：

由于在该内窥镜自动调光的图像处理方法中，首先把内窥镜采集到的RGB图像转化为YUV图像，通过多线程把Y分量提取出来，这样在改变亮度的情况下不影响图像的正常显示。接着判断图像的亮度分量中过曝或欠曝的像素是否超标，若没有超标，则不改变COMS积分时间，若是超标，则通过Gamma变化和归一化改变COMS的积分时间，进而改变图像的亮度，去除过曝和欠曝的情况，获得良好的视频图像。

附图说明

图1为本发明实施例中内窥镜自动调光图像处理方法的步骤流程示意图；

图2为采用的Gamma变换归一化曲线；

图3为本发明实施例中选取的一张过曝图片；

图4为本发明实例中对图3自动调光后的图片；

具体实施方式