基于双跳跃重构网络的单光纤内窥镜成像方法技术

本发明专利技术设计了一种动态多模光纤条件下模拟内窥镜传输复杂图像，从而进行复杂图像散斑重构的方法.该方法首先需要搭建光路来获取所需的模拟场景数据集，然后对模拟场景数据集进行处理与划分，接下来根据散斑特性来设计双跳跃重构网络，训练集输入到双跳跃重构网络中进行训练，验证集进行验证，测试集用来衡量网络模型解决内窥镜成像问题的效果.双跳跃重构网络结合了ConvNeXt块和跳跃连接，进行了多次上下文特征融合，更好的获取散斑特征，为通过动态多模光纤高保真稳定传输复杂图像提供了新思路，为多模光纤内窥镜应用于生物医疗领域奠定了基础。定了基础。定了基础。

【技术实现步骤摘要】
基于双跳跃重构网络的单光纤内窥镜成像方法


[0001]本专利技术属于计算光学成像与图像处理领域，涉及基于双跳跃重构网络的单光纤内窥镜成像方法.

技术介绍

[0002]多模光纤(Multimode Fiber，MMF)由于能高速、灵活、大容量地传输光信号等优势，广泛应用于医学内窥镜成像等方面，为极端可视化提供了卓越的分辨率和较小的空间面积.然而，MMF受本身固有的模式色散、模式耦合等影响，光的波前被扰乱，所以当图像通过MMF传输时，MMF输出处的图像表现为亮点和暗点的随机阵列，也就是散斑图案.散斑受光场在空间和时间上的影响，具有随机分布的特点，并且对于外界环境变化非常敏感.因此动态条件下MMF传输图像更加不稳定，而动态MMF可以模拟内窥镜成像场景，所以对于内窥镜成像方面，研究通过动态MMF传输复杂图像的散斑重构具有重要的研究意义.
[0003]为了反演MMF的散射过程并重构原始目标图像，研究人员已经提出了许多计算光学成像的物理方法，并在MMF成像方面取得了重大进展，包括相位共轭法、波前整形法、传输矩阵法、记忆效应法等.但是这些物理方法受到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于双跳跃重构网络的单光纤内窥镜成像方法，所述方法包括下列步骤：步骤1：利用多模光纤搭建光路模仿内窥镜传输复杂图像，建立模拟场景数据集；步骤2：搭建解决内窥镜成像的双跳跃重构网络结构；步骤3：利用模拟场景数据集中的训练集和验证集对双跳跃重构网络训练与优化，并保存最优网络模型；步骤4：利用测试集衡量双跳跃重构网络模型解决内窥镜成像问题的效果。2.根据权利要求1中所述的基于双跳跃重构网络的单光纤内窥镜成像方法，其特征在于：在步骤1中，搭建光路使用了动态多模光纤来模仿内窥镜场景，采集了多模光纤前端复杂图像和通过多模光纤传输后的散斑图像。3.根据权利要求1中所述的基于双跳跃重构网络的单光纤内窥镜成像方法，其特征在于：在步骤2中，利用ConvNeXt块和跳跃连接构建了解决内窥镜成像的双跳跃重构网络，该网络分为编解码两阶段，解码阶段又分为上行解码与平行解码，进行了多次上下文特征的融合；双跳跃重构网络通过ConvNeXt块和下采样交替操作进行编码，然后是ConvNeXt块与上采样交替操作进行上行解码，其中利用跳跃连接将编码各阶段特征分别传递给上行解码各阶段，然后利用跳跃连接将上行解码各阶段的特征传递给平行解码各阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彬彬，李雪晴，黄薇，陈胜勇，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：