【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医学内窥镜图像处理领域，具体涉及一种应用于医学内窥镜的白平衡方法。
技术介绍
1、在医学内窥镜的使用场景中，白平衡一般是对着白纱布，由于白纱布的网格状，有部分像素点不是白色，有时纱布直接拿在手上，有时放在绿色台布上，都不能百分百保证整个画面中全部是白色区域，并且医生在使用过程中，经常用白纱布蘸碘伏，也会让白纱布有染成黄色的可能，因此，在做白平衡时，需要排除到不是白色的像素点。另外，由于内窥镜的亮度不均匀性，容易出现视野中间和边缘亮度不一致且边缘暗场变色的情况，这些亮度不够颜色不是白色的像素点也要被剔除。
2、现有内窥镜一般用cmos，由于cmos中绿色通道的采样数是红绿通道采样数的两倍，去马赛克后画面一般是绿色的。根据常用isp的pipeline，白平衡一般在去马赛克模块后，所以在判断白点时需要有更精确的方法。
3、目前针对与内镜领域的白平衡算法受限于硬件性能，普遍使用较为简单的白平衡算法。这些算法大多都没考虑到实际应用中的场景，在实际中，很难有光照均匀、颜色均匀的白平衡场景，特别是医用内窥镜，医生的操作习惯也要考虑到。这些简单算法要么对于纯色画面效果不准确，要么没有考虑到噪声的影响，要么在白点的判断上，只在rgb做简单的范围限制，这些都不能对白点进行准确的判断。
4、专利cn202210848002公开了一种图像白平衡处理方法及装置、影像模组、设备、介质，它针对的是彩色图像，不能解决医用内窥镜使用时对着纯色场景出现白平衡不准的问题。专利cn202210452312公开了一种自动
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了提高准确率和抗干扰性能，同时降低白平衡所需时间，提供了一种应用于医学内窥镜的白平衡方法。本方法在白平衡前先进行去彩噪处理，减少对于白平衡检测白点的干扰，随后将图像转为hsi颜色空间，通过计算权重，筛选更可能为白色的区域，生成白平衡参数并对图像进行校正，可以更快地得到准确性更高的医学内窥镜图像。
2、本专利技术的目的可以通过以下措施达到：
3、一种应用于医学内窥镜的白平衡方法，其包括如下步骤：
4、s1.将去马赛克后的医学内窥镜rgb图像数据，转到ycbcr颜色空间，进行去彩噪；
5、s2.对步骤s1得到的去彩噪后的图像数据，求取各个像素点的权重，并判断白平衡计算的有效点；
6、s3.根据步骤s2得到的有效点，对所述医学内窥镜rgb图像数据进行白平衡参数计算；
7、s4.输出经过白平衡校正后的rgb图像数据。
8、由于光照以及cfa算法，rgb图像中不可避免会出现彩噪，而彩噪对于白点的判断有很大影响，本专利技术的第一步去彩噪，可以大大降低彩噪的影响。第二步中转到hsi空间进行白点判断，也比在ycbcr中更准确，及排除了图像中的非白色区域，也排除了图像中非常暗和非常亮的区域，最大可能找到白点。
9、本专利技术的步骤s1，进一步可包括以下步骤：
10、s11.将从医学内窥镜的cmos采集到的raw数据，通过cfa插值算法，得到rgb图像数据；
11、s12.将rgb图像数据转到ycbcr颜色空间：
12、s13.利用双边滤波对cb、cr通道进行去彩噪。
13、本专利技术的步骤s2，进一步可包括以下步骤：
14、s21.将步骤s1得到的去彩噪后的ycbcr图像数据根据平均值和方差，分别求取各个像素点的权重；
15、s22.判断有效点，将y通道、cb通道和cr通道在有效点权重范围内的点，作为计入白平衡计算的有效点。
16、在步骤s12中，rgb图像数据转到ycbcr颜色空间的转换公式可采用：
17、
18、其中，y为亮度通道，cb、cr为色彩通道。
19、在步骤s13中，去彩噪公式可采用：
20、
21、
22、其中，(i,j)是窗口内中心像素点坐标，(k,l)是窗口内除中心点外其他像素点坐标，w(i,j,k,l)是窗口内其他像素点相对中心点的权重值，δd是空域滤波参数，δr是值域滤波参数，i是输入像素点坐标，id是输出像素点坐标；在步骤s13中，滤波窗口n为3*3、5*5或7*7。
23、在步骤s21中，平均值为ry、rcb和rcr，方差为dy、dcb和dcr，权重计算公式为：
24、
25、其中，y(i,j)为当前像素点(i,j)的y值，cb(i,j)为当前像素点(i,j)的cb值，cr(i,j)为当前像素点(i,j)的cr值。在一种方案中，可以设：
26、ry＝128,rcb＝0,rcr＝0,dy＝80,dcb＝0.15,dcr＝0.15。
27、在步骤s22中，设y通道的有效点权重范围为[wy_low,wy_high]，cb通道的有效点权重范围为[wcb_low,wcr_high]，cr通道的有效点权重范围为[wcr_low,wcr_high]，将wy_low≤wy(i,j)≤wy_high且wcb_low≤wcb(i,j)≤wcb_high且wcr_low≤wcr(i,j)≤wcr_high的点作为计入白平衡计算的有效点。在一种方案中，可以设：
28、wy_low＝0.7，wy_high＝1，wcb_low＝0.9，wcb_high＝1，wcr_low＝0.9，wcr_high＝1。
29、在步骤s3中，根据步骤s2得到的有效点的坐标，找到所述医学内窥镜rgb图像数据的坐标，对其进行白平衡参数计算，白平衡参数计算公式为：
30、
31、wg＝1，
32、
33、其中∑g、∑r、∑b为有效点g、r、b通道的累加值，wr、wg、wb为rgb通道的增益。
34、在步骤s4中，白平衡校正公式为：
35、rout＝rin*wr，
36、gout＝gin*wg，
37、bout＝bin*wb，
38、其中，rin、gin、bin为输入像素点数据，rout、gout、bout为校正后输出像素点数据。
39、本专利技术的有益效果：
40、本方法在白平衡前先进行去彩噪处理，减少对于白平衡检测白点的干扰，随后将图像转为hsi颜色空间，根据预设值，通过计算权重，筛选更可能为白色的区域，生成白平衡参数并对图像进行校正。
41、与一般方法相比，本专利技术的去彩噪步骤可以大大降低彩噪对于白点判断的影响，后面转到hsi空间进行白色判断不仅考虑到白点在去马赛克后的色调和饱和度，同时也考虑了过暗过亮的那些点带来的不确定性，最后进行的校正过程为乘法增益，避免给系统带来额外噪声。本方法可以在提高准确性的同时保证计算效率，具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于医学内窥镜的白平衡方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S1包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤S2包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在步骤S12中，RGB图像数据转到YCbCr颜色空间的转换公式为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在步骤S13中，去彩噪公式为：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在步骤S21中，所述平均值为RY、RCb和RCr，方差为DY、DCb和DCr，权重计算公式为：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在步骤S21中，设RY＝128,RCb＝0,RCr＝0,DY＝80,DCb＝0.15,DCr＝0.15。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在步骤S22中，设Y通道的有效点权重范围为[WY_low,WY_high]，Cb通道的有效点权重范围为[Wcb_low,Wcr_high]，Cr通道的有效点权重范围为[WCr_low,WCr_high]，将WY_low≤WY
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于在步骤S22中，WY_low＝0.7，WY_high＝1，WCb_low＝0.9，WCb_high＝1，WCr_low＝0.9，WCr_high＝1。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤S3中，根据步骤S2得到的有效点的坐标，找到所述医学内窥镜RGB图像数据的坐标，对其进行白平衡参数计算，白平衡参数计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种应用于医学内窥镜的白平衡方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤s1包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤s2包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在步骤s12中，rgb图像数据转到ycbcr颜色空间的转换公式为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在步骤s13中，去彩噪公式为：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在步骤s21中，所述平均值为ry、rcb和rcr，方差为dy、dcb和dcr，权重计算公式为：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在步骤s21中，设ry＝128,rcb＝0,rcr＝0,dy＝80,dcb＝0.15,dcr＝0.15。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在步...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄新俊，邬可，
申请(专利权)人：南京图格医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。