一种内窥镜荧光与可见光图像融合方法技术

本发明专利技术涉及内窥镜成像技术领域，且公开一种内窥镜荧光与可见光图像融合方法，包括：S1：获取可见光图像w和荧光图像I；S2：将可见光图像w和荧光图像I进行配准；S3：将可见光图像w转换为HSV格式，以获取图像F(w)；S4：对荧光图像I进行图像增强，以获取图像增强后的荧光图像F（I）；S5：对荧光图像F（I）进行阈值分割，以获取F'（I）：S6：将荧光图像F'（I）进行伪彩转换，以获取转换后的图像F''（I）；S7：将图像F(w)和图像F''（I）进行融合；S8：将融合后图像转换为RGB格式下图像并输出。本发明专利技术能够提高成像清晰度，便于医生准确判断病变组织部位。便于医生准确判断病变组织部位。便于医生准确判断病变组织部位。

【技术实现步骤摘要】
一种内窥镜荧光与可见光图像融合方法


[0001]本专利技术涉及内窥镜成像
，具体涉及一种内窥镜荧光与可见光图像融合方法。

技术介绍

[0002]现有医学中，通常借助内窥镜进行医学成像。
[0003]内窥镜是一种新型的医学成像方法，其能够伸入人体内部腔体实现微创或无创的组织观察，其中如ICG(吲哚菁绿)等的荧光内窥镜系统能够将ICG造影剂提前注射至观察区域，可以实现肿瘤示踪淋巴或血液造影。其优异的荧光能力大大提高了临床诊断和治疗的效果。一般荧光内窥镜输出两种图像，一种荧光区图像，一种为可见光区域图像。
[0004]现有的荧光成像在进行检测过程中存在以下技术问题：1、可见光区域图像解剖场景复杂，内部各器官色彩接近，导致目标物极易丢失或被复杂场景淹没；2、当病灶灰度特征不明显及场景复杂时，医生无法准确找到关键的解剖区域导致误判情况发生；3、荧光自激发能量与可见光能量差异大，导致在使用荧光成像不清晰。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种内窥镜荧光与可见光图像融合方法，能够实现荧光成像准确、在融合图像显示中清晰可见，且荧光图像的深浅变化在融合图像中体现更加明显，便于医生准确判断病变组织部位。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提出如下技术方案予以解决：本申请涉及一种内窥镜荧光与可见光图像融合方法，其特征在于，包括：S1：获取可见光图像w和荧光图像I，其中图像大小均为M*N，位宽为Z；S2：以所述可见光图像w或荧光图像I为基准图像，将所述可见光图像w和荧光图像I进行配准；S3：将可见光图像w转换为HSV格式，以获取图像F(w)=(H1,S1,V1)；S4：对荧光图像I进行图像增强，以获取图像增强后的荧光图像F（I）=K*I，其中，0＜K＜32且为正数；S5：根据公式（1），对荧光图像F（I）进行阈值分割，以获取F'（I）：
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（1）其中，i为像素号，A1为预设的静态阈值，；S6：根据公式（2），将荧光图像F'（I）进行伪彩转换，以获取转换后的图像F''（I）=(H2,S2,V2)；
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（2）其中，0＜E＜且为正整数；设定标识荧光的颜色色调范围为（c，d）且0＜c＜d＜360；max表示R、G和B中的最大者，min表示R、G和B中的最小者；S7：将图像F(w)=(H1,S1,V1)和图像F''（I）=(H2,S2,V2)进行融合；S8：将融合后图像转换为RGB格式下图像，并输出。
[0007]在本申请中，S3具体为：S1=（max
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min）/max；V1=max;其中，max表示R、G和B中的最大者，min表示R、G和B中的最小者。
[0008]在本申请中，将图像F(w)=(H1,S1,V1)和图像F''（I）=(H2,S2,V2)进行融合，以获取融合后图像F'''（I）=(H3,S3,V3)，具体为：其中，0＜J＜1。
[0009]在本申请中，将融合后的图像F'''（I）=(H3,S3,V3)转换为RGB格式下图像，具体为：，其中，，；；；。
[0010]在本申请中，S2具体为：以所述可见光图像w为基准图像，分别提取可见光图像w和荧光图像I的特征点；对特征点进行匹配，实现可见光图像w和荧光图像I配准。
[0011]在本申请中，对特征点进行匹配采用先粗匹配再细匹配。
[0012]本申请提供的内窥镜荧光与可见光图像融合方法，具有如下优点和有益效果：（1）通过对荧光图像进行增强，实现对有造影剂的人体组织或感兴趣的检查对象进行增强，突出该部分的显著特征，从而提升图像质量；（2）对荧光图像进行分割，便于提取感兴趣的目标区域，避免非目标区域的干扰，且通过伪彩色转换后，使非目标区域不做伪彩色显示，以便更突出目标区域；且进行伪彩转换之后再与可见光图像进行融合，能够方便以自然的方式呈现荧光颜色着色的物体的部分，使荧光部分的深浅变化在融合图像中体现的更加明显，有利于医生区分病灶部位。
[0013]结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0015]图1为本专利技术提出的内窥镜荧光与可见光图像融合方法的流程图；图2示出通过内窥镜成像系统获取的子宫颈的图像，其中（a）示出了可见光图像w的灰度图，（b）示出了荧光图像I的灰度图，（c）示出了阈值分割后图像F'（I）的灰度图；（d）示出了采用本专利技术提出的内窥镜荧光与可见光图像融合方法获取的融合后图像的局部区域的灰度图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0017]基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0019]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者
隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0020]为了能够更好地清晰成像，本申请涉及一种内窥镜荧光及可见光图像融合方法。
[0021]结合图1和图2，具体说明内窥镜荧光及可见光图像融合方法的过程。
[0022]S1：获取可见光图像w和荧光图像I，其中图像大小均为M*N，位宽为Z。
[0023]通过内窥镜荧光成像系统获取荧光图像I和可见光图像w已是成熟的技术了。
[0024]例如，内窥镜荧光成像系统主要包括荧光光源、摄像头、主机和显示器等部件，特定波段的荧光光源照射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜荧光与可见光图像融合方法，其特征在于，包括：S1：获取可见光图像w和荧光图像I，其中图像大小均为M*N，位宽为Z；S2：以所述可见光图像w或荧光图像I为基准图像，将所述可见光图像w和荧光图像I进行配准；S3：将可见光图像w转换为HSV格式，以获取图像F(w)=(H1,S1,V1)；S4：对荧光图像I进行图像增强，以获取图像增强后的荧光图像F(I)=K*I，其中，0＜K＜32且为正数；S5：根据公式（1），对荧光图像F(I)进行阈值分割，以获取F'(I)：（1）；其中，i为像素号，A1为预设的静态阈值，；S6：根据公式（2），将荧光图像F'(I)进行伪彩转换，以获取转换后的图像F''(I)=(H2,S2,V2)； （2）其中，0＜E＜且为正整数；设定标识荧光的颜色色调范围为（c,d）且0＜c＜d＜360，max表示R、G和B中的最大者，min表示R、G和B中的最小者；S7：将图像F(w)=(H1,S1,V1)和图像F''(I)=(H2,S2,V2)进行融合；S8：将融合后图像转换为RGB格式下图像，并输出。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：马金龙，于腾波，王坤，赵海波，陈进利，王晓南，时春峰，
申请(专利权)人：青岛大学附属医院，
类型：发明
国别省市：