[发明专利]共聚焦内窥镜图像处理方法、系统和计算机设备

说明书

本发明公开了一种共聚焦内窥镜图像处理方法、系统和计算机设备，方法包括以下步骤：校正参考图像的奇偶行错位；基于校正后的参考图像确定每个光纤对应的中心区域；确定样本图像中每个光纤对应的中心区域的强度最大值和其位置；求取样本图像中每个光纤的强度值；基于强度最大值位置以及每个光纤的强度值重建样本图像，获得重构图像。本发明在去除图像蜂窝状结构的同时，能够有效校正共聚焦内窥扫描系统获得的图像存在的奇偶行错位问题，提高重建图像的成像质量。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种共聚焦内窥镜图像处理方法、系统和计算机设备。

背景技术

荧光共聚焦内窥成像技术是将光纤内窥技术与共聚焦扫描显微术相结合起来的一种技术，可以对活体组织进行无创组织检查，广泛应用于医学成像领域。

荧光共聚焦内窥成像技术利用共聚焦扫描系统，通过包含多个光纤的光纤束来实现成像。光纤束在内窥镜成像中发挥了重要作用，为活体内一系列疾病的诊断提供了细胞水平可视化的途径。通常，光纤束包含大量的光纤纤芯(通常高达30000个)，这些纤芯可以同时传输和获取光学信号。然而，纤芯间距(即包层)会导致光纤间信息产生损失，光纤的分布结构会出现在获得的图像中，呈现出蜂窝状的周期性结构，影响图像的可读性。此外，共聚焦扫描系统中所用的扫描振镜会在一个往返周期形成两行图像，但是由于惯性的存在，振镜往返过程中存在一个转向时间，而这个时间会随着时间、周期、温度等参数发生变化，图像的奇数行和偶数行不能和实际位置完全对应，获得的图像中单根光纤不会呈现规则的图案，拼接后的图像会存在奇偶行错位问题。同时，这种错位现象会随着时间发生随机变化。这使得必须对通过共聚焦内窥镜获取的图像进行特定的处理，从而可以消除上述因素对获取的图像影响。

在目前的处理方法中，局限于对获得的图像进行空间滤波。而利用滤波方法获得图像容易损失细节信息，图像对比度低，可读性差。现有的插值方法[中国专利CN107678153A公开的光纤束图像处理方法和装置]没有考虑图像奇偶行错位问题，仅适用于光纤束的宽场成像。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于处理通过共聚焦内窥镜获取的图像的方法、系统和计算机设备，在去除图像蜂窝状结构的同时校正图像奇偶行错位问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种共聚焦内窥镜图像处理方法，所述包括以下步骤：

校正参考图像的奇偶行错位；

基于校正后的参考图像确定每个光纤对应的中心区域；

确定样本图像中每个光纤对应的中心区域的强度最大值和其位置；

求取样本图像中每个光纤的强度值；

基于所述强度最大值位置以及每个光纤的强度值重建所述样本图像，获得重构图像。

进一步地，所述校正参考图像的奇偶行错位，包括：对参考图像进行高频带阻滤波。

进一步地，所述基于校正后的参考图像确定每个光纤对应的中心区域，包括：

对校正后的参考图像进行高斯滤波，并与校正后的参考图像进行强度值比较，获得光纤对应中心区域的二值化图像：

I_cgauss(i,j)＜I_c(i,j)则M(i,j)＝1

I_cgauss(i,j)≥I_c(i,j)则M(i,j)＝0

式中，I_cgauss为高斯滤波处理后的参考图像，I_c为校正后的参考图像，(i,j)为图像的坐标值，M为获得的光纤对应中心区域的二值化图像；

对所述二值化图像M进行校正，具体包括：