【技术实现步骤摘要】
本申请涉及图像处理，尤其涉及内镜暗场图像的增强方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、相比于传统外科手术，内窥镜手术具有康复时间短、伤疤小等优势。随着科技的不断进步以及临床应用的实际需求，内窥镜镜体的尺寸具有越来越严格的要求。这直接体现在镜头的进光量越来越低，从而导致场景整体亮度偏暗。另外，由于组织之间相互遮挡以及环境光照条件多变等，同一个手术场景下，经常存在亮暗不均匀的情况，主要表现为图像中亮的区域光线足够或者过强而暗的区域照度不足，从而导致一些重要的细节信息无法凸显。所以要在上述条件下获得高质量的图像，暗部增强尤为关键。
2、目前主流的暗场增强算法主要包括retinex算法、直方图均衡化、mbllen算法以及lime算法等。对于retinex算法，其核心思想是以颜色恒常性为基础，能够增强图像的亮度信息。但是该算法的通常会使图像在亮度突变的地方产生光晕；直方图均衡化法因其具有算法简单、运算量小的优点被广泛用于图像增强处理，但是对光照不均匀图像处理结果存在过增强、色彩失真和灰阶突变处噪声放大等问题；mbllen算法是一个多分支低光照图像增强网络，该算法的核心思想是在不同等级中提取出丰富的图像特征，其可以获得更加自然的增强效果，但是光对比度强时亮部较易过曝；lime算法能够较好地处理一些低光照图片，但是处理后的图像与原图像相比色差较大。
3、故而现有的图像增强技术中存在图像的亮区和暗区无法分别处理，且会对原始图像造成明显的视觉变化，包括颜色改变或对比度过于明显，进而导致医生无法获得优质的图像进行诊断
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足之处，本申请提供的内镜暗场图像的增强方法、装置、电子设备及存储介质，应用于图像处理
，通过在为每一个像素计算二维伽马值时，考虑亮区区域的像素，保证增强之后的增强图像中暗区区域具有与亮区区域相似的亮度，使增强之后的增强图像具备亮暗过渡自然，亮区区域不会过曝，与原始图像相比，增强图像在视觉上无明显变化的优点。
2、第一方面，本申请提供一种内镜暗场图像的增强方法，方法包括步骤：
3、s1：获取原始图像的亮度v，并根据亮度v提取光照分量；
4、s2：根据光照分量划分原始图像中的亮区区域，并计算亮区区域中像素的均值；
5、s3：根据均值以及光照分量计算二维伽马值γ；
6、s4：根据二维伽马值γ对原始图像进行增强，得到第一增强图像。
7、本申请提供的一种内镜暗场图像的增强方法通过先获取原始图像的亮度v，而后可根据亮度v提取原始图像的光照分量，通过光照分量的值可以将原始图像中的亮区区域与暗区区域划分开，便于后续对亮区区域以及暗区区域的图像进行分开处理，避免全局提亮后，亮区区域曝光影响视觉观测效果。划分亮区区域后，可计算亮区区域中的像素均值，使亮区区域的增强效果提升较小，避免亮区区域发生曝光。而后根据均值和光照分量计算出二维伽马值γ，该二维伽马值γ的计算考虑到了亮区区域的像素，在使用该二维伽马值γ对原始图像进行增强时，暗区区域具有与亮区区域相似的亮度，增强之后的增强图像具备亮暗过渡自然，亮区区域不会过曝，与原始图像相比，增强图像在视觉上无明显变化的优点。
8、进一步地，步骤s1包括：
9、s11：根据亮度v获取原始图像中每一个像素点的亮度值；
10、s12：对亮度值进行均值模糊计算并提取光照分量，光照分量的提取函数表达式为：=*，其中表示均值模糊处理，为光照分量。
11、本申请提出的一种内镜暗场图像的增强方法，根据亮度v获取原始图像中每一个像素点的亮度值，根据现有技术中照度-反射成像模型原理，可见光范围内所成的像是由于光入射场景，物体表面对光反射到达成像单元后产生的，即由照射到原始图像的照度分量与经原始图像反射后的反射分量乘积构成，其表达式为：。由于照度分量表征图像的低频特性整体变换平缓，反射分量表征了图像的高频信息如边缘、纹理等，其变化比较剧烈，因此希望提取出的光照分量只包含光照变化信息而不包括图像的细节信息，可以选择对原始图像的亮度值进行均值模糊处理，可以有效地实现光照变化而不带有细节信息，非常符合对光照分量提取的特征要求。其中，需要注意的是，本申请中的光照分量是照度分量'经过均值模糊处理计算得到的结果，但在实质上，照度分量'与光照分量均表示图像的低频特性（即图像的结构信息），本申请为了使方案更加易于理解，使用了光照分量与照度分量'两个不同的名称对同一概念加以区分，避免歧义。
12、进一步地，步骤s2包括：
13、s21：根据光照分量确定原始图像的分区阈值；
14、s22：根据分区阈值划分原始图像的亮区区域；
15、s23：对亮区区域进行均值处理，得到亮区区域中像素的均值，均值的计算公式为，其中为均值计算函数，为求和函数。
16、本申请提出的一种内镜暗场图像的增强方法，根据光照分量可以确定原始图像的分区阈值，实际是原始图像的每个像素的光照分量的平均值，当该像素的光照分量小于时，该像素被划分为暗区区域，当该像素的光照分量大于等于时，该像素被划分为亮区区域，遍历整幅原始图像的像素点，即可划分出原始图像的亮区区域。而后单独对亮区区域进行均值处理，避免亮区区域在增强后过度曝光影响视觉效果。
17、进一步地，步骤s3包括：
18、二维伽马值γ的计算公式为：。
19、进一步地，步骤s4包括：
20、s41：通过公式根据二维伽马值γ对原始图像进行增强，其中为原始图像增强后的第一增强图像的亮度值；
21、s42：使用第一增强图像的亮度值替代原始图像的亮度值得到第一增强图像。
22、本申请提出的一种内镜暗场图像的增强方法，对亮区区域进行均值处理，得到亮区区域中像素的均值后，结合原始图像的光照分量代入二维伽马值γ的计算公式中，可以在后续使用二维伽马值γ对原始图像进行增强时，保证亮区区域的增强不会太高，使暗区区域具有与亮区区域相似的亮度，提高增强后图像的视觉效果。
23、进一步地，步骤s4之后包括：
24、s5：制作与光照分量相同大小的蒙版mask，并将蒙版mask与第一增强图像进行融合，得到第一前景图像与第一背景图像；
25、s6：将蒙版mask取反并与原始图像进行乘积运算，得到第二前景图像与第二背景图像；
26、s7：根据第二前景图像与第二背景图像输出处理后的第二增强图像。
27、进一步地，步骤s5包括：
28、s51：制作与光照分量相同大小的蒙版mask，蒙版mask为全零矩阵，遍历光照分量中的每一个像素，当像素小于20px时，该像素对应的全零矩阵中的值被赋予255，并得到处理后的mask矩阵；
29、s52：根据处理后的mask矩阵获取最大连通域；
30、s53：对融合处理后的图像中的最大连通域进行分割，得到第一前景图像本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
3.根据权利要求2所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
4.根据权利要求3所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
5.根据权利要求1所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
6.根据权利要求5所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤S4之后包括：
7.根据权利要求6所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
8.一种内镜暗场图像的增强装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-7任一所述方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处
...【技术特征摘要】
1.一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤s1包括：
3.根据权利要求2所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
4.根据权利要求3所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
5.根据权利要求1所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
6.根据权利要求5所述的一种内镜暗场图像的增强方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王一名，谭文安，梁江荣，安昕，
申请(专利权)人：广东欧谱曼迪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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