一种低照度彩色眼底图像判断方法与增强方法技术

本发明专利技术公开了一种低照度彩色眼底图像判断与增强方法，其判断包括：输入原始彩色眼底图像，并转换到LAB颜色空间；计算LAB颜色空间L通道分量的灰度平均值μL和灰度均方差σL2；预设L通道分量的灰度平均值阈值μ和灰度均方差阈值σ2，若μL<μ，σL2<σ2，则判断为低照度眼底图像。增强方法包括：对LAB颜色空间的L、A、B三个分量分别进行归一化和伽马校正，获得Lγ＇、Aγ＇、Bγ＇三个分量；根据限制对比度自适应直方图均衡化方法对Lγ＇分量进行处理，获得LP＇分量；对Aγ＇、Bγ＇分量进行处理，获得AP＇、BP＇；对LP＇、AP＇、BP＇分别进行反归一化处理；由LAB颜色空间转换到RGB颜色空间，并输出图像。本发明专利技术能够简单准确地判断并有效改善低照度彩色眼底图像整体亮度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字图像处理
，特别涉及一种低照度彩色眼底图像判断方法与增强方法。
技术介绍
眼底是眼球内后部的组织，即视网膜、视乳头、黄斑和视网膜中央动静脉，因此眼底图像不仅可以直接反映眼底病变情况，也可为全身心脑血管疾病的诊断提供重要依据。眼底图像采集过程中常出现光照不足、对比度低等缺点，加之部分患者自身屈光介质浑浊进一步影响了眼底图像质量，导致了部分低照度眼底图像的出现，降低了临床筛查效率和诊疗准确性。因此，提出一种有效地增强低照度眼底图像亮度和对比度的方法可以提高临床医学实践水平，也有利于后续眼底疾病计算机辅助诊断的进一步研究。现有的彩色眼底图像增强技术，如限制对比度自适应直方图均衡化(CLAHE)方法，能够调整图像对比度，均衡图像灰度信息，增强细节，提供更好的视觉效果，但是对于彩色眼底图像而言，基于红(R)、绿(G)、蓝(B)三通道进行处理后直接合成会产生明显的偏色效应。导向滤波方法能够有效地增强眼底图像细节信息，且不带来偏色问题，但由于过度的细节增强导致图像一定程度的失真。上述两种方法以及目前其他彩色眼底图像增强技术主要针对一般照度的眼底图像，对于由于采集过程中光照不足和患者自身屈光介质影响而导致眼底图像照度低的问题，现有技术对图像整体亮度调整和对比度的提升效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低照度彩色眼底图像判断方法与增强方法，所述判断方法能够简单准确地判断出低照度彩色眼底图像，所述增强方法能够有效地改善低照度彩色眼底图像的整体亮度并拉伸眼底图像的对比度，在提升眼底图像质量的同时不带来偏色问题，为眼底疾病诊断和后续处理提供清晰的彩色眼底图像。实现本专利技术目的的具体技术方案是：一种低照度彩色眼底图像判断方法，该方法包括以下步骤：步骤1：输入原始彩色眼底图像I(x,y,3)，并从RGB颜色空间转换到LAB颜色空间，获得L、A、B三个分量；步骤2：计算所述步骤1中所述L分量的灰度平均值μL和灰度均方差σL2；步骤3：预设低照度彩色眼底图像LAB颜色空间L分量的灰度平均值阈值μ和灰度均方差阈值σ2，若μL<μ，σL2<σ2，则判断所述步骤1中所述彩色眼底图像为低照度眼底图像。进一步，所述步骤3的预设低照度彩色眼底图像LAB颜色空间L分量的灰度平均值阈值μ和灰度均方差阈值σ2，具体参数为：μ＝12，σ2＝11。一种低照度彩色眼底图像增强方法，该方法包括以下步骤：步骤1：对LAB颜色空间的L、A、B三个分量分别进行归一化，获得L＇、A＇、B＇三个分量；L'＝(L-Lmin)/(Lmax-Lmin)A'＝(A-Amin)/(Amax-Amin)B'＝(B-Bmin)/(Bmax-Bmin)其中，Lmin、Amin、Bmin分别为L、A、B三个分量的最小值，Lmax、Amax、Bmax分别为L、A、B三个分量的最大值。步骤2：对L＇、A＇、B＇三个分量进行伽马校正，伽马校正参数为γ＝0.4，获得Lγ＇、Aγ＇、Bγ＇三个分量；步骤3：根据限制对比度自适应直方图均衡化方法(CLAHE)对Lγ＇分量进行处理，获得LP＇分量，其中将Lγ＇分量划分成8×8个子块，并将幅度裁剪阈值设置为0.01；步骤4：根据导向滤波方法对Aγ＇、Bγ＇两个分量分别进行处理，获得AP＇、BP＇两个分量，其中选取Aγ＇、Bγ＇分量为导向图，并将滤波窗口半径设为16，正则化参数设为0.01；步骤5：对LP＇、AP＇、BP＇三个分量分别进行反归一化处理，获得LP、AP、BP三个分量；LP＝L'P·(Lmax-Lmin)+LminAP＝A'P·(Amax-Amin)+AminBP＝B'P·(Bmax-Bmin)+Bmin其中，Lmin、Amin、Bmin分别为L、A、B三个分量的最小值，Lmax、Amax、Bmax分别为L、A、B三个分量的最大值；步骤6：将LP、AP、BP三个分量构成的LAB颜色空间转换到RGB颜色空间，并输出图像I(x,y,3)＇。本专利技术提供一种低照度彩色眼底图像判断方法与增强方法与现有技术相比具有如下优点：本专利技术对于输入的彩色眼底图像能够自动判断是否属于低照度，判断方法简单易实现；对于低照度的彩色眼底图像，本专利技术将图像从RGB颜色空间转换到LAB颜色空间，并基于LAB颜色空间结合限制对比度自适应直方图均衡化(CLAHE)和导向滤波方法增强彩色眼底图像，对不同分量采用最适当的方法，该方法最为显著的改善效果在于有效提升图像亮度、拉伸图像对比度，同时增强了图像细节且未见偏色问题，对低照度彩色眼底图像的质量提升显示出独有的优势。附图说明图1为本专利技术流程图；图2为实施例原始图像、LAB空间的L分量图像及L分量的直方图，其中，(a)为原始图像；(b)为原始图像LAB空间的L分量图像；(c)为原始图像LAB空间L分量的直方图；图3为实施例增强图像、LAB空间的L分量图像及L分量的直方图，其中，(a)为增强图像；(b)为增强图像LAB空间的L分量图像；(c)为增强图像LAB空间L分量的直方图。具体实施方式为了更加清楚明白地说明本专利技术所述的技术手段、技术改进及优点，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行详细的说明。参见图1，本专利技术所提供的一种低照度彩色眼底图像判断方法，包括以下几个步骤：步骤1：输入原始彩色眼底图像I(x,y,3)，并从RGB颜色空间转换到LAB颜色空间，获得L、A、B三个分量；具体过程为：输入原始彩色眼底图像I(x,y,3)，将原始图像I(x,y,3)从RGB颜色空间先转换到XYZ颜色空间，涉及变换公式如下： X Y Z = 0.412453 0.357580 0.180423 0.212671 0.715160 0.072169 0.019334 0.119193 0.850227 · I 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低照度彩色眼底图像判断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：输入原始彩色眼底图像I(x,y,3)，并从RGB颜色空间转换到LAB颜色空间，获得L、A、B三个分量；步骤2：计算所述步骤1中所述L分量的灰度平均值μL和灰度均方差σL2；步骤3：预设低照度彩色眼底图像LAB颜色空间L分量的灰度平均值阈值μ和灰度均方差阈值σ2，若μL<μ，σL2<σ2，则判断所述步骤1中所述彩色眼底图像为低照度眼底图像。

【技术特征摘要】
1.一种低照度彩色眼底图像判断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：输入原始彩色眼底图像I(x,y,3)，并从RGB颜色空间转换到LAB颜色空间，获得L、A、B三个分量；步骤2：计算所述步骤1中所述L分量的灰度平均值μL和灰度均方差σL2；步骤3：预设低照度彩色眼底图像LAB颜色空间L分量的灰度平均值阈值μ和灰度均方差阈值σ2，若μL<μ，σL2<σ2，则判断所述步骤1中所述彩色眼底图像为低照度眼底图像。2.根据权利要求1所述的一种低照度彩色眼底图像判断方法，其特征在于，所述步骤3的预设低照度彩色眼底图像LAB颜色空间L分量的灰度平均值阈值μ和灰度均方差阈值σ2，具体参数为：μ＝12，σ2＝11。3.一种用于权利要求1所述低照度彩色眼底图像增强方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：对LAB颜色空间的L、A、B三个分量分别进行归一化，获得L＇、A＇、B＇三个分量；L'＝(L-Lmin)/(Lmax-Lmin)A'＝(A-Amin)/(Amax-Amin)B'＝(B-Bmin)/(Bmax-Bmin)其中，Lmin、Amin、Bmin分别为L...

【专利技术属性】
技术研发人员：周梅，江航，金凯，王少泽，钱大宏，叶娟，陆海同，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31