亮度调节方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及一种亮度调节方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：获取目标内窥图像，基于光源数量将目标内窥图像划分为多个区域，并将满足图像亮度特征条件的区域，确定为目标内窥图像的第一目标区域，获取每个光源相应的单光源虚拟内窥图像，基于单光源虚拟内窥图像中每个第二目标区域的像素的灰度值，确定相应光源对相应第二目标区域的影响值，并基于影响值，调节相应光源的亮度，第二目标区域是由第一目标区域映射得到的。本申请提供的方法能够减少对于光源亮度调节的工作量，提高亮度调节效率，并且对每个光源进行不同的亮度调节，以使得内窥图像达到最优的成像质量，从而提升手术过程中的视野清晰度。晰度。晰度。

【技术实现步骤摘要】
亮度调节方法和装置


[0001]本申请涉及内窥镜
，特别是涉及一种亮度调节方法和装置。

技术介绍

[0002]由于支气管是一个树状分叉空腔，且自头部至下部的支气管直径是由粗至细的，当内窥镜在支气管内部运动时，可能由于镜头和前方支气管壁的距离的变化以及支气管直径的变化，导致内窥图像的亮度出现异常，需要实时调节内窥镜光源的亮度。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够独立调节每个内窥镜光源亮度的亮度调节方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0004]第一方面，本申请提供了一种亮度调节方法，方法包括：
[0005]获取目标内窥图像，基于光源数量将目标内窥图像划分为多个区域，并将满足图像亮度特征条件的区域，确定为目标内窥图像的第一目标区域，目标内窥图像为真实内窥图像或者多光源虚拟内窥图像；
[0006]获取每个光源相应的单光源虚拟内窥图像，基于单光源虚拟内窥图像中每个第二目标区域的像素的灰度值，确定相应光源对相应第二目标区域的影响值，并基于影响值，调节相应光源的亮度，第二目标区域是由第一目标区域映射得到的。
[0007]在其中一个实施例中，图像亮度特征为曝光状态；将满足图像亮度特征条件的区域，确定为目标内窥图像的第一目标区域，包括：
[0008]获取每个区域中灰度值大于第一灰度阈值的像素在相应区域中的第一像素数量占比、以及灰度值小于第二灰度阈值的像素在相应区域中的第二像素数量占比；
[0009]在第一像素数量占比大于第二像素数量占比、且大于第一预设占比的情况下，确定相应区域的曝光状态为过曝；
[0010]在第二像素数量占比大于第一像素数量占比、且大于第二预设占比的情况下，确定相应区域的曝光状态为欠曝；
[0011]将曝光状态为过曝或者欠曝的区域确定为第一目标区域；和/或，图像亮度特征为对比度；将满足图像亮度特征条件的区域，确定为目标内窥图像的第一目标区域，包括：
[0012]将对比度小于第一对比度阈值的区域确定为低对比度区域，将对比度大于第二对比度阈值的区域确定为高对比度区域，将低对比度区域和高对比度区域作为第一目标区域。
[0013]在其中一个实施例中，获取每个光源相应的单光源虚拟内窥图像，包括：
[0014]获取定位传感器与每个光源间的第一位姿关系、定位传感器与内窥镜镜头间的第二位姿关系、真实支气管与支气管模型间的映射关系、以及定位传感器在真实支气管内的第一位姿；
[0015]基于第一位姿、第一位姿关系以及映射关系，计算每个光源在支气管模型内的第
二位姿，并基于第一位姿、第二位姿关系以及映射关系，计算内窥镜镜头在支气管模型内的第三位姿；
[0016]获取每个光源的当前亮度，基于光源的当前亮度、支气管模型、光源的第二位姿、第三位姿以及光源的初始光照模型，生成光源相应的单光源虚拟内窥图像。
[0017]在其中一个实施例中，基于单光源虚拟内窥图像中每个第二目标区域的所有像素的灰度值，确定相应光源对相应第二目标区域的影响值，包括：
[0018]基于每个第二目标区域的像素个数和每个像素的灰度值，计算第二目标区域的灰度平均值，将灰度平均值作为光源对第二目标区域的影响值。
[0019]在其中一个实施例中，基于影响值，调节相应光源的亮度，包括：
[0020]针对不同光源之间相对位置相同的第二目标区域，基于各光源对相应的第二目标区域的影响值，从各光源中确定目标光源；
[0021]基于目标光源对相应第二目标区域的影响值，确定针对目标光源的亮度单次调整值；
[0022]基于目标光源对相应第二目标区域的图像亮度特征和亮度单次调整值，调整目标光源的亮度。
[0023]在其中一个实施例中，针对不同光源之间相对位置相同的第二目标区域，基于各光源对相应的第二目标区域的影响值，从各光源中确定目标光源，包括：
[0024]针对第二目标区域，按照从大到小的顺序对相应光源的影响值进行排序，并将前预设数量个影响值对应的光源确定为第二目标区域相应的目标光源。
[0025]在其中一个实施例中，基于目标光源对相应第二目标区域的影响值，确定针对目标光源的亮度单次调整值，包括：
[0026]基于目标光源的亮度最大值和预设亮度调整段数，确定目标光源的预设亮度调整值；
[0027]计算第二目标区域相应的所有目标光源的总影响值，基于预设亮度调整值、每个目标光源的影响值、以及总影响值，确定目标光源的亮度单次调整值。
[0028]在其中一个实施例中，图像亮度特征包括曝光状态和/或对比度；基于目标光源对相应第二目标区域的图像亮度特征和亮度单次调整值，调整目标光源的亮度，包括：
[0029]若第二目标区域的曝光状态为过曝或者第二目标区域为高对比度区域，则按照亮度单次调整值，增大相应目标光源的亮度；
[0030]若第二目标区域的曝光状态为欠曝或者第二目标区域为低对比度区域，则按照亮度单次调整值，减小相应目标光源的亮度。
[0031]在其中一个实施例中，目标内窥图像为多光源虚拟内窥图像；获取目标内窥图像，包括：
[0032]获取不同光源间的第三位姿关系，基于第三位姿关系和每个光源的初始光照模型，建立所有光源间的目标光照模型；
[0033]基于光源的当前亮度、支气管模型、光源的第二位姿、第三位姿以及目标光照模型，生成多光源虚拟内窥图像。
[0034]在其中一个实施例中，方法还包括：
[0035]获取内窥镜镜头在支气管模型中的候选位姿集合；
[0036]获取候选位姿集合中每一候选位姿相应的目标光源，在候选位姿对应的目标内窥图像中不存在目标区域的情况下，将目标光源的亮度确定为候选位姿下目标光源的最佳亮度；
[0037]在候选位姿集合中获取与当前位姿最相似的目标位姿，并按照目标位姿相应的目标光源的最佳亮度，调节目标位姿相应的目标光源的亮度。
[0038]在其中一个实施例中，获取内窥镜镜头在支气管模型中的候选位姿集合，包括：
[0039]基于第一预设距离从支气管模型的中心线上确定多个第一候选点；
[0040]获取过每个第一候选点且与中心线垂直的支气管模型切面，基于第二预设距离在每个支气管模型切面上确定多个第二候选点；
[0041]以每个第二候选点为中心建立立方体，将立方体中预设位置的点确定为第三候选点；
[0042]将所有第一候选点、第二候选点以及第三候选点确定为目标候选点，并基于目标候选点的位置数据和内窥镜镜头在目标候选点所有可能的姿态，确定候选位姿集合。
[0043]第二方面，本申请还提供了一种亮度调节装置，装置包括：
[0044]第一获取模块，用于获取目标内窥图像，基于光源数量将目标内窥图像划分为多个区域，并将满足图像亮度特征条件的区域，确定为目标内窥图像的第一目标区域，目标内窥图像为真实内窥图像或者多光源虚拟内窥图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亮度调节方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标内窥图像，基于光源数量将所述目标内窥图像划分为多个区域，并将满足图像亮度特征条件的区域，确定为所述目标内窥图像的第一目标区域，所述目标内窥图像为真实内窥图像或者多光源虚拟内窥图像；获取每个光源相应的单光源虚拟内窥图像，基于单光源虚拟内窥图像中每个第二目标区域的像素的灰度值，确定相应光源对相应第二目标区域的影响值，并基于所述影响值，调节相应光源的亮度，第二目标区域是由第一目标区域映射得到的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，图像亮度特征为曝光状态；所述将满足图像亮度特征条件的区域，确定为所述目标内窥图像的第一目标区域，包括：获取每个区域中灰度值大于第一灰度阈值的像素在相应区域中的第一像素数量占比、以及灰度值小于第二灰度阈值的像素在相应区域中的第二像素数量占比；在所述第一像素数量占比大于所述第二像素数量占比、且大于第一预设占比的情况下，确定相应区域的曝光状态为过曝；在所述第二像素数量占比大于所述第一像素数量占比、且大于第二预设占比的情况下，确定相应区域的曝光状态为欠曝；将曝光状态为过曝或者欠曝的区域确定为第一目标区域；和/或，图像亮度特征为对比度；所述将满足图像亮度特征条件的区域，确定为所述目标内窥图像的第一目标区域，包括：将对比度小于第一对比度阈值的区域确定为低对比度区域，将对比度大于第二对比度阈值的区域确定为高对比度区域，将低对比度区域和高对比度区域作为第一目标区域。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每个光源相应的单光源虚拟内窥图像，包括：获取定位传感器与每个光源间的第一位姿关系、定位传感器与内窥镜镜头间的第二位姿关系、真实支气管与支气管模型间的映射关系、以及定位传感器在真实支气管内的第一位姿；基于所述第一位姿、第一位姿关系以及所述映射关系，计算每个光源在所述支气管模型内的第二位姿，并基于所述第一位姿、第二位姿关系以及所述映射关系，计算内窥镜镜头在所述支气管模型内的第三位姿；获取每个光源的当前亮度，基于所述光源的当前亮度、所述支气管模型、所述光源的第二位姿、所述第三位姿以及所述光源的初始光照模型，生成所述光源相应的单光源虚拟内窥图像。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于单光源虚拟内窥图像中每个第二目标区域的所有像素的灰度值，确定相应光源对相应第二目标区域的影响值，包括：基于每个第二目标区域的像素个数和每个像素的灰度值，计算所述第二目标区域的灰度平均值，将所述灰度平均值作为所述光源对所述第二目标区域的影响值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述影响值，调节相应光源的亮度，包括：针对不同光源之间相对位置相同的第二目标区域，基于各光源对相应的第二目标区域的影响值，从各光源中确定目标光源；
基于所述目标光源对相应第二目标区域的影响值，确定针对所述目标光源的亮度单次调整值；基于所述目标光源对相应第二目标区域的图像亮度特征和所述亮度调整值，调整所述目标光源的亮度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述针对不同光源之间相对位置相同的第二目标区域，基于各光源对相应的第二目标区域的影响值，从各光源中确定目标光源，包括：针对所述第二目...

【专利技术属性】
技术研发人员：马菁阳，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海微创医疗机器人集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：