【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像染色，尤其涉及一种内窥镜图像染色方法及系统。
技术介绍
1、内窥镜图像染色主要指的是利用图像处理算法处理内窥镜摄像系统采集到的源图像，从而增强黏膜和血管等感兴趣区域，凸显感兴趣区域与周边组织的区分度基于图像处理进行感兴趣区域增强或染色的方法，大多分为预处理（感兴趣区域的提取、基于某些条件的权重获取等）及后处理（融合、染色等）两大部分。在预处理及后处理两方面，文献1（潘立丰,王利生.一种视网膜血管自适应提取方法[j].中国图象图形学报,2006,(03):310-316.）提出视网膜血管自适应提取方法，利用阈值分割的方法得到感兴趣区域，文献2（王强,陶沛,袁波等.多颜色空间的内窥镜图像血管增强方法[j].光电工程,2020,47(01):48-53.）提出多颜色空间的内窥镜图像血管增强方法，通过对源图像在rgb空间及hsv空间进行对比度拉伸，从而提高感兴趣区域与背景区域的区分度，专利cn116051420a将源图像减去导向滤波图像提取边缘区域，经初步增强后与源图像加权融合并染色。
2、但现有技术方案中包含的基于形态学提取边缘增强的方法，包括但不限于使用源图像减去导向滤波图像等方法，在图像感兴趣区域轮廓较弱时提取效果不佳；基于阈值计算掩膜的提取方法，在不同应用场景、不同拍摄条件下阈值提取效果会有较大波动，且源图像在阈值的临界点处会被直接截断，导致该阈值的临界点处经后处理出现伪边缘等失真现象；对比度拉伸源图像方法，会使得非感兴趣区域色调、亮度、饱和度发生变化，从而影响整体画面质量。
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种内窥镜图像染色方法及系统，以解决现有技术方案进行图像染色效果不佳的问题。
2、基于上述目的，本专利技术提供了一种内窥镜图像染色方法，包括以下步骤：
3、s1、对内窥镜源图像进行对比度增强，得到初步增强后的图像e；
4、s2、计算初步增强后的图像每个像素点的色差chromaa，将内窥镜源图像每个像素点的r，g，b值减去色差chromaa，得到色差图像a；
5、s3、计算色差图像a每个像素点的色差chromab，将色差图像a每个像素点的r，g，b值减去色差chromab，得到色差图像b；
6、s4、计算色差图像b每个像素点的权重系数，再将色差图像b的每个像素点的r，g，b值与权重系数相乘，得到感兴趣图像c；
7、s5、将感兴趣区域图像c的每个像素点的r，g，b值进行归一化，将归一化后的r，g，b值通过权重因子调整后，得到每个像素点的染色权重；
8、s6、将内窥镜源图像与感兴趣区域图像c通过染色权重进行染色融合，得到目标染色图像d。
9、优选地，s1具体包括：
10、将内窥镜源图像转换至hsv色彩空间，对每个像素点的s通道分别进行对比度拉伸；
11、将拉伸后的hsv色彩空间图像转换回rgb色彩空间，得到初步增强后图像e。
12、优选地，对比度拉伸包括：
13、将转换至hsv色彩空间的内窥镜源图像归一化到[0,1]内，使用非线性函数对归一化后的图像的s通道像素值进行映射，所述非线性函数的表达式为：
14、，
15、其中a，b，c，d均是非线性函数的调节参数。
16、优选地，s2中，色差chromaa和色差图像a的计算方法为：
17、，
18、，
19、其中，α1和β1分别为控制r-g色差，r-b色差的权重参数，函数意为取与的最大值，i表示内窥镜源图像，er、eg、eb分别表示初步增强后的图像e的r通道值、g通道值和b通道值，ir,g,b表示内窥镜源图像i的像素点的r，g，b值，ar,g,b表示色差图像a的像素点的r，g，b值。
20、优选地，s3中，色差chromab和色差图像b的计算方法为：
21、，
22、，
23、其中offset表示补偿值，α2和β2分别为控制r-g色差，r-b色差的权重参数，ar、ag、ab分别表示色差图像a的r通道值、g通道值和b通道值，br,g,b表示色差图像b的像素点的r，g，b值。
24、优选地，s4中，权重系数和感兴趣图像c的计算方法为：
25、，
26、，
27、其中，coeff表示权重系数，br、bg、bb分别表示色差图像b的r通道值、g通道值和b通道值，cr,g,b表示感兴趣图像c的像素点的r，g，b值。
28、优选地，s5中，染色权重的计算方法为：
29、，
30、，
31、，
32、其中均为染色强度的调整参数，wr、wg、wb分别表示rgb三个通道的染色权重，为感兴趣图像c的像素点的r值，为感兴趣图像c的像素点的g值。
33、优选地，s6中，将内窥镜源图像与感兴趣区域图像c通过染色权重进行染色融合的计算公式为：
34、，
35、，
36、，
37、其中，dr、dg、db分别表示染色图像d的r通道值、g通道值和b通道值。
38、本专利技术还提供一种用于执行上述内窥镜图像染色方法的内窥镜图像染色系统，包括：
39、对比度增强模块，用于对内窥镜源图像进行对比度增强，得到初步增强后的图像；
40、色差图像计算模块，用于计算初步增强后的图像每个像素点的色差chromaa，将内窥镜源图像每个像素点的r，g，b值减去色差chromaa，得到色差图像a，并计算色差图像a每个像素点的色差chromab，将色差图像a每个像素点的r，g，b值减去色差chromab，得到色差图像b；
41、感兴趣图像计算模块，用于计算色差图像b每个像素点的权重系数，再将色差图像b的每个像素点的r，g，b值与权重系数相乘，得到感兴趣图像c；
42、染色权重计算模块，用于将感兴趣区域图像c的每个像素点的r，g，b值进行归一化，将归一化后的r，g，b值通过权重因子调整后，得到每个像素点的染色权重；
43、染色融合模块，用于将内窥镜源图像与感兴趣区域图像c通过染色权重进行染色融合，得到目标染色图像d。
44、本专利技术的有益效果：
45、（1）本专利技术使用基于色差的方法获取权重，在图像感兴趣区域没有明显边缘时仍然能提取出感兴趣区域；
46、（2）本专利技术不涉及阈值判断，对所有像素点的值都有相对应的权重，因此不存在失真现象，对不同应用场景的泛化性能更好；
47、（3）本专利技术采用的对比度拉伸最终仅作用于感兴趣区域，非感兴趣区域画面基本不变。
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1.一种内窥镜图像染色方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，S1具体包括：
3.根据权利要求2所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，所述对比度拉伸包括：
4.根据权利要求1所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，S2中，色差chromaA和色差图像A的计算方法为：
5.根据权利要求4所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，S3中，色差chromaB和色差图像B的计算方法为：
6.根据权利要求5所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，S4中，权重系数和感兴趣图像C的计算方法为：
7.根据权利要求6所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，S5中，染色权重的计算方法为：
8.根据权利要求7所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，S6中，将内窥镜源图像与感兴趣区域图像C通过染色权重进行染色融合的计算公式为：
9.一种用于执行权利要求1-8中任意一项所述的内窥镜图像染色方法的内窥镜图像染色系统，其特征在于，所述系统包括：
【技术特征摘要】
1.一种内窥镜图像染色方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，s1具体包括：
3.根据权利要求2所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，所述对比度拉伸包括：
4.根据权利要求1所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，s2中，色差chromaa和色差图像a的计算方法为：
5.根据权利要求4所述的内窥镜图像染色方法，其特征在于，s3中，色差chromab和色差图像b的计算方法为：
【专利技术属性】
技术研发人员：任智强，邹鹏，李圣波，
申请(专利权)人：江苏无右微创医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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