用于内窥镜成像的镜头阴影矫正方法和装置及内窥镜系统制造方法及图纸

本申请涉及用于内窥镜成像的镜头阴影矫正方法和装置及内窥镜系统。基于本申请，对于利用内窥镜的光学特性标定得到的镜头阴影矫正标定参数，可以利用通过内窥镜成像的每一帧目标图像的亮度信息进行修正，以得到与内窥镜的光学特性、以及该帧目标图像的实际亮度均适配的镜头阴影矫正修订参数，从而，利用镜头阴影矫正修订参数对目标图像进行镜头阴影矫正处理，既可以改善该目标图像中的阴影缺陷，并且还可以同时抑制该目标图像发生边缘过曝。且还可以同时抑制该目标图像发生边缘过曝。且还可以同时抑制该目标图像发生边缘过曝。

【技术实现步骤摘要】
用于内窥镜成像的镜头阴影矫正方法和装置及内窥镜系统


[0001]本申请涉及医学影像技术，特别涉及一种用于内窥镜成像的镜头阴影矫正方法、一种用于内窥镜成像的镜头阴影矫正装置、以及一种内窥镜系统。

技术介绍

[0002]通过光学镜头成像得到的图像通常具有中间亮、边缘暗的亮度分布，这样的亮度分布是由于光学镜头的光学特性导致的，并且，基于这样的亮度分布，图像中通常还存在位于边缘部分的阴影缺陷，例如，由于亮度不均引发的亮度阴影(Luma Shading)，以及，由于色彩不均引发的色彩阴影(Color Shading)。镜头阴影矫正(Lens Shading Correction，LSC)可以通过增加图像的边缘部分的增益改善图像中的阴影缺陷，因而广泛应用于各种成像场景的图像处理过程中。
[0003]通过内窥镜成像的图像中通常也存在上述的阴影缺陷，但不同于其他成像场景，发生在人体内部的内窥镜成像需要借助光源补光，并且，光源产生的补光会导致通过内窥镜成像的图像具有中间暗、边缘亮的亮度分布，尤其是，若诸如脂肪等人体组织出现在图像的边缘部分，这些人体组织极有可能在图像的边缘形成高亮区域。因此，对此类图像实施镜头阴影矫正，容易导致图像的边缘部分过曝，进而导致图像中的有用图像信息丢失。
[0004]可见，如何改善内窥镜成像的图像中的阴影缺陷、并同时抑制图像的边缘过曝，成为现有技术中有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请的实施例提供了一种用于内窥镜成像的镜头阴影矫正方法、一种用于内窥镜成像的镜头阴影矫正装置、以及一种内窥镜系统，有助于改善内窥镜成像的图像中的阴影缺陷、并同时抑制图像的边缘过曝。
[0006]在本申请的一个实施例中，一种用于内窥镜成像的镜头阴影矫正方法包括：
[0007]获取通过内窥镜成像的目标图像；
[0008]基于所述目标图像在各像素位置处的亮度信息，确定对预先基于内窥镜的光学特性标定得到的镜头阴影矫正标定参数的参数修正信息，其中，所述镜头阴影矫正标定参数用于表征各像素位置处的标定增益，并且，所述参数修正信息用于对各像素位置处的标定增益实施以抑制所述目标图像产生边缘过曝为目标的增益调节；
[0009]基于所述镜头阴影矫正标定参数、以及所述参数修正信息，生成镜头阴影矫正修订参数，其中，所述镜头阴影矫正修订参数用于表征各像素位置处的标定增益经增益调节后得到的目标增益；
[0010]利用所述镜头阴影矫正修订参数，对所述目标图像进行镜头阴影矫正处理。
[0011]在一些示例中，可选地，所述参数修正信息包括各像素位置处的增益修正因子；所述基于所述目标图像在各像素位置处的亮度信息，确定对预先标定的镜头阴影矫正标定参数的参数修正信息，包括：以抑制所述目标图像产生边缘过曝为目标条件，确定所述目标图
像在各像素位置处与亮度信息关联的增益修正因子，其中，每个像素位置的增益修正因子用于实施对该像素位置处的标定增益的增益调节，并且，每个像素位置处的目标增益是基于该像素位置处的标定增益和增益修正因子确定的。
[0012]在一些示例中，可选地，所述以抑制所述目标图像产生边缘过曝为目标条件，确定所述目标图像在各像素位置处与亮度信息关联的增益修正因子，包括：基于每个像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及所述目标图像在该像素位置处的亮度信息，确定该像素位置处的增益修正因子；其中，满足所述目标条件的增益修正因子具有与任意像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及该像素位置处的亮度信息均相反的单调性，并且，每个像素位置处的目标增益是基于该像素位置处的标定增益与增益修正因子的乘积确定的。
[0013]在一些示例中，可选地，所述基于每个像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及所述目标图像在该像素位置处的亮度信息，确定该像素位置处的增益修正因子，包括：基于以任意像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及该像素位置处的亮度信息为自变量的反比例函数值，确定该像素位置处的增益修正因子。
[0014]在一些示例中，可选地，所述基于每个像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及所述目标图像在该像素位置处的亮度信息，确定该像素位置处的增益修正因子，包括：基于以任意像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及该像素位置处的亮度信息的为自变量的指数函数值，确定该像素位置处的增益修正因子。
[0015]在一些示例中，可选地，所述基于每个像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及所述目标图像在该像素位置处的亮度信息，确定该像素位置处的增益修正因子，包括：基于以任意像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及该像素位置处的亮度信息的为自变量的对数函数值，确定该像素位置处的增益修正因子。
[0016]在一些示例中，可选地，所述镜头阴影矫正标定参数包括各像素位置处的标定矫正系数，并且，每个像素位置处的标定增益由该像素位置处的标定矫正系数确定；所述基于所述镜头阴影矫正标定参数、以及所述参数修正信息，生成镜头阴影矫正修订参数，包括：利用所述参数修正信息修正各像素位置处的标定矫正系数；基于对各像素位置处的标定矫正系数的修正结果，生成所述镜头阴影矫正修订参数；其中，所述镜头阴影矫正修订参数包括各像素位置处的目标矫正系数，每个像素位置处的目标矫正系数是基于对该像素位置处的标定矫正系数的修正结果确定的，并且，每个像素位置处的目标增益由该像素位置处的目标矫正系数确定。
[0017]在一些示例中，可选地，每个像素位置处的标定矫正系数为基础数值和增量数值之和，其中，每个像素位置处的标定矫正系数的增量数值用于表征该像素位置处的标定增益；所述利用所述参数修正信息修正各像素位置处的标定矫正系数，包括：利用所述参数修正信息修正各像素位置处的标定矫正系数的增量数值；所述基于对各像素位置处的标定矫正系数的修正结果，生成所述镜头阴影矫正修订参数，包括：基于对各像素位置的标定矫正系数的增量数值的修正结果，生成所述镜头阴影矫正修订参数，其中，每个像素位置的目标矫正系数为该像素位置的标定矫正系数的基础数值与对该像素位置处的标定矫正系数的增量数值的修正结果之和，并且，每个像素位置处的目标增益由对该像素位置处的标定矫正系数的增量数值的修正结果表征。
[0018]在一些示例中，可选地，每个像素位置的标定矫正系数的基础数值为1，并且，每个像素位置的标定矫正系数超过1的数值部分为用于表征该像素位置处的标定增益的增量数值。
[0019]在本申请的另一个实施例中，一种用于内窥镜成像的镜头阴影矫正装置包括：
[0020]图像获取模块，用于获取通过内窥镜成像的目标图像；
[0021]修正估算模块，用于基于所述目标图像在各像素位置处的亮度信息，确定对预先基于内窥镜的光学特性标定得到的镜头阴影矫正标定参数的参数修正信息，其中，所述镜头阴影矫正标定参数用于表征各像素位置处的标定增益，并且，所述参数修正信息用于对各像素位置处的标定增益实施以抑制所述目标图像产生边缘过曝为目标的增益调节；
[0022本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于内窥镜成像的镜头阴影矫正方法，其特征在于，包括：获取通过内窥镜成像的目标图像；基于所述目标图像在各像素位置处的亮度信息，确定对预先基于内窥镜的光学特性标定得到的镜头阴影矫正标定参数的参数修正信息，其中，所述镜头阴影矫正标定参数用于表征各像素位置处的标定增益，并且，所述参数修正信息用于对各像素位置处的标定增益实施以抑制所述目标图像产生边缘过曝为目标的增益调节；基于所述镜头阴影矫正标定参数、以及所述参数修正信息，生成镜头阴影矫正修订参数，其中，所述镜头阴影矫正修订参数用于表征各像素位置处的标定增益经增益调节后得到的目标增益；利用所述镜头阴影矫正修订参数，对所述目标图像进行镜头阴影矫正处理。2.根据权利要求1所述的镜头阴影矫正方法，其特征在于，所述参数修正信息包括各像素位置处的增益修正因子；所述基于所述目标图像在各像素位置处的亮度信息，确定对预先标定的镜头阴影矫正标定参数的参数修正信息，包括：以抑制所述目标图像产生边缘过曝为目标条件，确定所述目标图像在各像素位置处与亮度信息关联的增益修正因子，其中，每个像素位置的增益修正因子用于实施对该像素位置处的标定增益的增益调节，并且，每个像素位置处的目标增益是基于该像素位置处的标定增益和增益修正因子确定的。3.根据权利要求2所述的镜头阴影矫正方法，其特征在于，所述以抑制所述目标图像产生边缘过曝为目标条件，确定所述目标图像在各像素位置处与亮度信息关联的增益修正因子，包括：基于每个像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及所述目标图像在该像素位置处的亮度信息，确定该像素位置处的增益修正因子；其中，满足所述目标条件的增益修正因子具有与任意像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及该像素位置处的亮度信息均相反的单调性，并且，每个像素位置处的目标增益是基于该像素位置处的标定增益与增益修正因子的乘积确定的。4.根据权利要求3所述的镜头阴影矫正方法，其特征在于，所述基于每个像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及所述目标图像在该像素位置处的亮度信息，确定该像素位置处的增益修正因子，包括：基于以任意像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及该像素位置处的亮度信息为自变量的反比例函数值，确定该像素位置处的增益修正因子；或者，基于以任意像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及该像素位置处的亮度信息的为自变量的指数函数值，确定该像素位置处的增益修正因子；或者，基于以任意像素位置相比于图像中心位置的偏心距离、以及该像素位置处的亮度信息的为自变量的对数函数值，确定该像素位置处的增益修正因子。5.根据权利要求1所述的镜头阴影矫正方法，其特征在于，所述镜头阴影矫正标定参数包括各像素位置处的标定矫正系数，并且，每个像素位置
处的标定增益由该像素位置处的标定矫正系数确定；所述基于所述镜头阴影矫正标定参数、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇辉，刘恩毅，何炎森，王金铭，
申请(专利权)人：杭州海康慧影科技有限公司，
类型：发明
国别省市：