一种内窥镜自动调光的图像处理算法制造技术

本发明专利技术涉及图像处理领域，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。

【技术实现步骤摘要】
一种内窥镜自动调光的图像处理算法
本专利技术涉及图像处理
，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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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SONYIMX236LLJ-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＝r0.4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＝r2.5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。本专利技术的有益效果是：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为本专利技术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为本专利技术实施例中选取的一张过曝图片；图4为本专利技术实例中对图3自动调光后的图片；具体实施方式本专利技术为了解决医生在诊断过程中内窥镜出现的图像过曝或者欠曝，影响图像质量的技术问题，提供了一种内窥镜自动调光的图像处理方法，能够去除过曝和欠曝带来的影响，获得高高质量的视频图像。为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本专利技术技术方案进行详细的说明。本专利技术实施例提供的一种内窥镜自动调光的图像处理方法，如图1-图3所示，包括：S101，内窥镜采集到RGB图像信号；S102，把采集到的RGB信号通过一路线程输出显示；S103，把采集到的线程转换为YUV格式；S104，把YUV格式中的Y分量即亮度分量通过另一路线程提取；S105,判断Y分量是否存在过曝或者欠曝的情况；S106，如果没有过曝的情况就不改变COMS的积分时间；S107,如果出现过曝或者欠曝的情况，把当时的积分时间值带入Gamma变换中计算出新的积分时间值；S108,对新的积分时间值进行归一化处理，发送给COMS。具体的实施方式如下：第一步，内窥镜的图像通过COMS采集传输到后端，格式为RGB格式，并通过一路线程输出显示。第二步，把采集到的RGB格式转换为YUV格式，转换的公式如下：第三步，把得到的YUV图像通过一路线程提取出来，进行处理。第四步，判断提取出来的Y分量是否存在过曝和欠曝的情况。如果不存在，则不改变积分时间，若存在则统计每一个像素值，判断是否像素值处于40-200之间，如果高于80％的像素处于区间之内则判断图像正常，不需要改变积分时间，如果低于80％则进一步判断低于40的像素比例与高于200的像素比例那个大，若低于40的像素比例大即为欠曝则需要通过Gamma变换调低COMS积分时间即增加亮度，若高于200的像素比例大即为过曝则需要通过Gamma变换调高COMS积分时间即减小亮度。第五步，本文采用的SONYIMX236LLJ-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＝r0.4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＝r2.5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。通过上述的方案，能够有效消过曝和欠曝的情况，获得高质量的视频图像。以上所述仅为本专利技术实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内窥镜自动调光的图像处理算法，其特征在于，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:

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜自动调光的图像处理算法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的内窥镜自动调光图像处理方法，其特征在于，线程之间互不影响，在通过改变积分时间从而自动调光的过程中不会影响图像输出，图像显示不会出现延迟。3.根据权利要求1所述的内窥镜自动调光图像处理方法，其特征在于，统计每一个像素值，判断是否像素值处于40-200之间，如果高于80％的像素处于区间之内则判断图像正常，不需要改变积分时间，如果低于80％则进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓霞，余力，代志勇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51