一种胶囊内窥镜图像处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于图像处理技术领域，提供了一种胶囊内窥镜图像处理方法及装置，所述方法包括：获取胶囊内窥镜拍摄的原始图像；将所述原始图像由RGB空间转换到XYZ色彩空间，获得亮度分量Y以及色度分量X、Z；对所述亮度分量Y进行亮度调整和锐化处理，获得新亮度分量Ynew；对所述色度分量X、Z进行颜色扩展处理，获得新色度分量Xnew、Znew；将所述新亮度分量Ynew以及所述新色度分量Xnew、Znew转换到RGB空间，获得处理后的图像，从而增加图像的对比度，提高了病灶的检出率。

A Capsule Endoscope Image Processing Method and Device

【技术实现步骤摘要】
一种胶囊内窥镜图像处理方法及装置
本专利技术属于图像处理
，尤其涉及一种胶囊内窥镜图像处理方法及装置。
技术介绍
胶囊内窥镜是一种如吞服胶囊大小的用于检查人体消化道的微型摄像装置，其具有检查方便、无创伤、无导线、无痛苦、无交叉感染、不影响患者的正常工作等优点，扩展了消化道检查的视野，克服了传统的插入式内镜检查所具有的耐受性差、不适用于年老体弱和病情危重等缺陷，已经广泛应用于消化道临床诊断中。胶囊内窥镜常见的胃肠道内的病灶有溃疡、息肉、血管扩张、鹅卵石黏膜、出血、癌症等，这些病灶在常规的白光条件下与周围正常的黏膜组织颜色差异比较细微，难以发现其存在，会造成病灶的漏检给病人带来风险。专利公开号为US8467603B2的美国专利，公开了一种体内图像对比度增强技术，该技术采用颜色空间扩展分布可以增强病灶与正常黏膜的颜色对比度，一定程度上提高了病灶的检出率。但是在胶囊内窥镜图像采集过程中，由于照明、拍摄分辨率、运动模糊、硬件传输等原因造成图像存在着亮度不均匀，局部对比度低以及细节不清晰，而上述方案只是增强了病灶与正常黏膜的颜色对比度，没有涉及图像存在的亮度以及细节轮廓处理问题，因而无法得到真实清晰的病灶图像。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种胶囊内窥镜图像处理方法及装置，旨在解决现有技术无法得到真实清晰的病灶图像，降低病灶的检出率。本专利技术实施例是这样实现的，所述胶囊内窥镜图像处理方法包括以下步骤：获取胶囊内窥镜拍摄的原始图像；将所述原始图像由RGB空间转换到XYZ色彩空间，获得亮度分量Y以及色度分量X、Z；对所述亮度分量Y进行亮度调整和锐化处理，获得新亮度分量Ynew；对所述色度分量X、Z进行颜色扩展处理，获得新色度分量Xnew、Znew；将所述新亮度分量Ynew以及所述新色度分量Xnew、Znew转换到RGB空间，获得处理后的图像。进一步地，所述亮度分量Y以及色度分量X、Z的转换公式为：X＝0.412453·R+0.357580·G+0.180423·BY＝0.212671·R+0.715160·G+0.072169·BZ＝0.019334·R+0.119193·G+0.950227·B；其中，R、G、B分别为红、绿、蓝的颜色值。进一步地，所述对所述亮度分量Y进行亮度调整和锐化处理，获得新亮度分量Ynew，具体包括：基于小波同态滤波方法，对所述亮度分量Y进行亮度调整，获得调整后的亮度分量Y′；基于引导滤波的锐化方法，对所述调整后的亮度分量Y′进行细节轮廓的增强，获得新亮度分量Ynew。进一步地，所述基于引导滤波的锐化方法，对所述调整后的亮度分量Y′进行细节轮廓的增强，获得新亮度分量Ynew，具体包括：对所述原始图像进行引导滤波处理，获得保留局部细节的模糊图像的亮度分量Yblu；根据所述亮度分量Y′、所述亮度分量Yblu和增强因子λ，计算获得新亮度分量Ynew；其中，计算公式为Ynew＝Y′+λ(Y′-Yblu)。进一步地，所述对所述色度分量X、Z进行颜色扩展处理，获得新色度分量Xnew、Znew，具体包括：将所述原始图像由XYZ色彩空间转换到LUV色彩空间，获得色度系数u′、v′；采用自适应颜色空间扩展公式，对所述色度系数u′、v′进行颜色扩展处理，获得新色度系数u′new和v′new；将所述新色度系数u′new和v′new转换到XYZ色彩空间，获得新色度分量Xnew、Znew。进一步地，所述色度系数u′、v′的转换公式为：进一步地，所述自适应颜色空间扩展公式为：u′new＝(u′-Mean_u′)×Scale+New_Mean_u′；v′new＝(v′-Mean_v′)×Scale+New_Mean_v′；其中，Mean_u′、Mean_v′分别为色度系数u′、v′的原始平均值，Scale为颜色空间扩展系数，New_Mean_u′、New_Mean_v′分别为预先设置的颜色空间的平均值。进一步地，所述新色度分量Xnew、Znew的转换公式为：进一步地，所述RGB空间的转换公式为：R＝3.240479·Xnew-1.537150·Ynew-0.498535·Znew；G＝-0.969256·Xnew+1.875992·Ynew+0.041556·Znew；B＝0.055648·Xnew-0.204043·Ynew+1.057311·Znew。本专利技术实施例还提供一种胶囊内窥镜图像处理装置，能够实现上述胶囊内窥镜图像处理方法，所述装置包括：图像获取模块，用于获取胶囊内窥镜拍摄的原始图像；色彩空间转换模块，用于将所述原始图像由RGB空间转换到XYZ色彩空间，获得亮度分量Y以及色度分量X、Z；调整模块，用于对所述亮度分量Y进行亮度调整和锐化处理，获得新亮度分量Ynew；扩展模块，用于对所述色度分量X、Z进行颜色扩展处理，获得新色度分量Xnew、Znew；色彩空间反转换模块，用于将所述新亮度分量Ynew以及所述新色度分量Xnew、Znew转换到RGB空间，获得处理后的图像。在本专利技术实施例中，将胶囊内窥镜拍摄的原始图像由RGB空间转换到XYZ色彩空间，以对亮度分量Y进行亮度调整和锐化处理，对色度分量X、Z进行颜色扩展处理，以增加图像的对比度，并对图像的细节轮廓进行增强处理，使处理后的图像中病灶组织清晰可辨，视觉效果好，有利于医生对病灶的准确判断，提高了病灶的检出率。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的胶囊内窥镜图像处理方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例一提供的胶囊内窥镜图像处理方法中小波同态滤波方法的原理图；图3是本专利技术实施例二提供的胶囊内窥镜图像处理方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例提供的胶囊内窥镜图像处理方法与现有技术的处理效果图；图5是本专利技术实施例提供的胶囊内窥镜图像处理方法与现有技术的另一处理效果图；图6是本专利技术实施例提供的胶囊内窥镜图像处理方法与现有技术的再一处理效果图；图7是本专利技术实施例提供的胶囊内窥镜图像处理方法与现有技术的又一处理效果图；图8是本专利技术实施例三提供的胶囊内窥镜图像处理装置的优选结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术通过对图像的整体亮度和细节轮廓进行增强处理，解决现有技术无法得到真实清晰的病灶图像，降低病灶的检出率的问题。实施例一图1示出了本专利技术实施例一提供的胶囊内窥镜图像处理方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：101、获取胶囊内窥镜拍摄的原始图像。在本专利技术实施例中，获取的原始图像为RGB图像。102、将所述原始图像由RGB空间转换到XYZ色彩空间，获得亮度分量Y以及色度分量X、Z。在本专利技术实施例中，将RGB图像按照以下公式(1)、(2)和(3)转化到XYZ色彩空间，转化公式为：X＝0.412453·R+0.357580·G+0.180423·B(1)Y＝0.212671·R+0.715160·G+0.072169·B(2)Z＝0.019334·R+0.119193·G+0.950227·B(3)其中，R、G、B分别为红、绿、蓝的颜色值。103、对所述亮度分量Y进行亮度调整和锐化处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶囊内窥镜图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取胶囊内窥镜拍摄的原始图像；将所述原始图像由RGB空间转换到XYZ色彩空间，获得亮度分量Y以及色度分量X、Z；对所述亮度分量Y进行亮度调整和锐化处理，获得新亮度分量Ynew；对所述色度分量X、Z进行颜色扩展处理，获得新色度分量Xnew、Znew；将所述新亮度分量Ynew以及所述新色度分量Xnew、Znew转换到RGB空间，获得处理后的图像。

【技术特征摘要】
1.一种胶囊内窥镜图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取胶囊内窥镜拍摄的原始图像；将所述原始图像由RGB空间转换到XYZ色彩空间，获得亮度分量Y以及色度分量X、Z；对所述亮度分量Y进行亮度调整和锐化处理，获得新亮度分量Ynew；对所述色度分量X、Z进行颜色扩展处理，获得新色度分量Xnew、Znew；将所述新亮度分量Ynew以及所述新色度分量Xnew、Znew转换到RGB空间，获得处理后的图像。2.如权利要求1所述的胶囊内窥镜图像处理方法，其特征在于，所述亮度分量Y以及色度分量X、Z的转换公式为：X＝0.412453·R+0.357580·G+0.180423·BY＝0.212671·R+0.715160·G+0.072169·BZ＝0.019334·R+0.119193·G+0.950227·B；其中，R、G、B分别为红、绿、蓝的颜色值。3.如权利要求1所述的胶囊内窥镜图像处理方法，其特征在于，所述对所述亮度分量Y进行亮度调整和锐化处理，获得新亮度分量Ynew，具体包括：基于小波同态滤波方法，对所述亮度分量Y进行亮度调整，获得调整后的亮度分量Y′；基于引导滤波的锐化方法，对所述调整后的亮度分量Y′进行细节轮廓的增强，获得新亮度分量Ynew。4.如权利要求3所述的胶囊内窥镜图像处理方法，其特征在于，所述基于引导滤波的锐化方法，对所述调整后的亮度分量Y′进行细节轮廓的增强，获得新亮度分量Ynew，具体包括：对所述原始图像进行引导滤波处理，获得保留局部细节的模糊图像的亮度分量Yblu；根据所述亮度分量Y′、所述亮度分量Yblu和增强因子λ，计算获得新亮度分量Ynew；其中，计算公式为Ynew＝Y′+λ(Y′-Yblu)。5.如权利要求1所述的胶囊内窥镜图像处理方法，其特征在于，所述对所述色度分量X、Z进行颜色扩展处理，获得新色度分量Xnew、Znew，具体包括：将所述原始图像由XYZ色彩空间转换到LUV色彩空间，获得色度系数u′、v′；采用自适应颜色空间扩展公式，对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗升，吴良信，胡进，
申请(专利权)人：深圳市资福医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44