【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及到一种底噪消除方法、装置及存储介质。
技术介绍
1、目前的胶囊内窥镜拍摄的图像通过rf方式传输受到硬件性能限制，需要在胶囊内窥镜的低带宽基础上传输大数据量图像，因此使用高压缩率jpeg，但此方式在需要对图像增强边缘的应用场景下，会产生明显的马赛克底噪，影响图像质量以及相关基于边缘检测的其它应用算法，同时，降低了图像质量和后续的辅助判断准确性。
2、中国专利申请号202310772278x揭示了一种基于图像质量评估的感光器件底噪溯源的方法及装置，其通过参考图像质量评估模块利用结构相似性模型对每张参考图像进行质量评估，筛选出质量较高的参考图像；通过参考图像降噪模块对筛选出的参考图像进行降噪处理，得到无噪图像，并计算无噪图像和原始图像之间的残留噪声值；通过参考噪声值获取模块对残留噪声值进行均值计算，得到参考噪声值，作为可疑相机的感光器件底噪指纹；提取待测图像的感光器件底噪，并通过待测图像提取模块进行降噪处理，得到待测参考噪声值。该技术方案并不能适用于胶囊内窥镜领域，不能满足胶囊内窥镜领域的实时画面处理，且训练和学习模块效率较低，且准确性有待提高。
3、因此，有必要针对胶囊内窥镜领域的大量图像开发适用的底噪消除方法。
技术实现思路
1、为了改善现有技术的不足，本专利技术提出一种底噪消除方法，具体技术方案如下：
2、第一方面，本专利技术提供一种底噪消除方法，包括以下步骤：
3、对获取的jpeg图像解码为rgb
4、分别提取yuv通道数据并获取y矩阵的边缘信息，生成第一差分矩阵；
5、设置阈值并遍历第一差分矩阵，生成第二差分矩阵；
6、对第二差分矩阵进行相加，形成第一边缘信息矩阵；
7、对第一边缘信息矩阵应用傅里叶变换，生成第一频率域矩阵，进而产生第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵；
8、对第一频谱矩阵的元素进行排序并生成差分序列，获取底噪频谱；
9、对底噪频谱遍历并生成第二频谱矩阵；
10、对第二频谱矩阵结合第一相位谱矩阵处理形成第二频率域矩阵；
11、对第二频率域矩阵进行逆傅里叶变换，并且做阈值处理，得到底噪二值矩阵；
12、对底噪二值矩阵进行滤波，生成无底噪信号的第二y通道矩阵；
13、将y通道矩阵转换为rgb图像。
14、进一步的，所述对获取的jpeg图像解码为rgb图像，并进一步转换为yuv矩阵具体为：通过rf模块接收胶囊发出的分辨率为的jpeg图像，其表示为，使用通用的jpeg解码库将jpeg图片解码为rgb矩阵数据，其表示为，使用通用的rgb转yuv公式，将转换得到yuv矩阵数据，其表示为：
15、。
16、进一步的，所述分别提取yuv通道数据并获取y矩阵的边缘信息，生成第一差分矩阵具体为：遍历中的所有元素，使用通用的图像处理算法，提取y通道、u通道和v通道的数据，获取对应的通道矩阵，其表示为，其中是第一y通道矩阵，基于如下算法，获取矩阵所表达图像中的边缘信息，使用差分水平算子和差分垂直算子，其矩阵表示为：
17、，；
18、对矩阵数据做通用的图像处理运算，分别检测出水平及垂直方向上的边缘信息，得到第一差分矩阵，所述第一差分矩阵包括第一水平差分矩阵和第一垂直差分矩阵，其矩阵表示为：
19、，。
20、进一步的，所述设置阈值并遍历第一差分矩阵，生成第二差分矩阵具体为：
21、设定阈值，例如g0=30，g1=45，其中，对应第一水平差分矩阵，对应第一垂直差分矩阵，使用通用的阈值处理算法处理如下：
22、定义矩阵下标索引，对任意下标所对应的的元素及的元素，如果满足：
23、，则更新的值为其绝对值，否则将元素值设置为0；
24、遍历处理完所有和的所有元素，生成第二差分矩阵，所述第二差分矩阵包括第二水平差分矩阵和第二垂直差分矩阵，其矩阵表示为。
25、进一步的，所述对第二差分矩阵进行相加，形成第一边缘信息矩阵具体为：
26、对第二水平差分矩阵和第二垂直差分矩阵，使用如下算法逐个元素相加：设下标索引，对任意下标所对应的的元素和的元素，按如下运算生成新的元素值：
27、，
28、最终，合成新的第一边缘信息矩阵，所述矩阵形状为，其数据表示为：
29、。
30、进一步的，所述对第一边缘信息矩阵应用傅里叶变换，生成第一频率域矩阵，进而产生第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵具体为：
31、对第一边缘信息矩阵应用离散傅里叶变换，具体如下：
32、定义频率下标索引，其中为任意下标索引对应的元素，为虚数单位，则频率域矩阵的元素变换数学公式：，应用通用的快速傅里叶变换算法，对矩阵的每个元素做映射生成对应的，生成对应的第一频率域矩阵，其表示为：
33、，将第一频率域矩阵中下标索引坐标处元素按如下公式转换，生成第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵：
34、，，
35、其中，为矩阵在坐标处复数元素的实部，为矩阵在处复数元素的虚部。
36、进一步的，所述对第一频谱矩阵的元素进行排序并生成差分序列，获取底噪频谱具体为：
37、遍历第一频谱矩阵的所有元素，以如下算法做底噪识别：对第一频谱矩阵的所有元素值由大到小排序，获取元素序列，其中为排序后的频谱元素：，令，对序列的逐元素遍历，且按如下公式计算差值：
38、，生成差分序列：，
39、从开始，依顺序访问的值，且设定一个阈值，若满足条件：访问到第k个元素且时，不等式，则确定均为底噪频谱。
40、进一步的，所述对底噪频谱遍历并生成第二频谱矩阵具体为：
41、对第一频谱矩阵中的元素，若其值不等于集合的任意值，则置为0，遍历完所有的元素后，得到第二频谱矩阵，其下标索引为其表示为：。
42、进一步的，所述对第二频谱矩阵结合第一相位谱矩阵处理形成第二频率域矩阵具体为：
43、结合第一相位谱矩阵，对每个坐标元素，按如下公式生成只包含底噪的第二频率域矩阵：
44、。
45、进一步的，所述对第二频率域矩阵进行逆傅里叶变换，并且做阈值处理，得到底噪二值矩阵具体为：
46、对每个坐标处元素，按如下公式，基于傅里叶逆变换的通用快速算法，得到基于空间域的数据矩阵，其坐标处元素值：
47、，
48、设定阈值√，例如√=20，对每个坐标处元素，基于如下算法进行二值化处理：，从而获取底噪二值矩阵。
49、进一步的，所述对底噪二值矩阵进行滤波，生成无底噪信号的第二y通道矩阵具体为：
50、基于底噪二值矩阵，设计滤波器过滤y通道的底噪信号，具体为：
51、按列遍历，对坐标的元素值, 如果本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种底噪消除方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对获取的JPEG图像解码为RGB图像，并进一步转换为YUV矩阵具体为：通过RF模块接收胶囊发出的分辨率为的JPEG图像，其表示为，使用通用的JPEG解码库将JPEG图片解码为RGB矩阵数据，其表示为，使用通用的RGB转YUV公式，将转换得到YUV矩阵数据，其表示为：。
3.如权利要求2所述的底噪消除方法，其特征在于，所述分别提取YUV通道数据并获取Y矩阵的边缘信息，生成第一差分矩阵具体为：遍历中的所有元素，使用通用的图像处理算法，提取Y通道、U通道和V通道的数据，获取对应的通道矩阵，其表示为，其中是第一Y通道矩阵，基于如下算法，使用差分水平算子和差分垂直算子，获取矩阵所表达图像中的边缘信息，其矩阵表示为：，；
4.如权利要求3所述的底噪消除方法，其特征在于，所述设置阈值并遍历第一差分矩阵，生成第二差分矩阵具体为：设定阈值，其中，对应第一水平差分矩阵，对应第一垂直差分矩阵，使用通用的阈值处理算法处理如下：定义矩阵下标索引，对任意下标所对应的的元素
5.如权利要求4所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对第二差分矩阵进行相加，形成第一边缘信息矩阵具体为：对第二水平差分矩阵和第二垂直差分矩阵，使用如下算法逐个元素相加：设下标索引，对任意下标所对应的的元素和的元素，按如下运算生成新的元素值：
6.如权利要求5所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对第一边缘信息矩阵应用傅里叶变换，生成第一频率域矩阵，进而产生第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵具体为：对第一边缘信息矩阵应用离散傅里叶变换，具体如下：
7.如权利要求6所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对第一频谱矩阵的元素进行排序并生成差分序列，获取底噪频谱具体为：遍历第一频谱矩阵的所有元素，以如下算法做底噪识别：对第一频谱矩阵的所有元素值由大到小排序，获取元素序列，其中为排序后的频谱元素：，令，对序列的逐元素遍历，且按如下公式计算差值：，
8.如权利要求7所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对底噪频谱遍历并生成第二频谱矩阵具体为：对第一频谱矩阵中的元素，若其值不等于集合的任意值，则置为0，遍历完所有的元素后，得到第二频谱矩阵，其下标索引为其表示为：。
9.如权利要求8所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对第二频谱矩阵结合第一相位谱矩阵处理形成第二频率域矩阵具体为：结合第一相位谱矩阵，对每个坐标元素，按如下公式生成只包含底噪的第二频率域矩阵：。
10.如权利要求9所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对第二频率域矩阵进行逆傅里叶变换，并且做阈值处理，得到底噪二值矩阵具体为：对每个坐标处元素，按如下公式，基于傅里叶逆变换的通用快速算法，得到基于空间域的数据矩阵，其坐标处元素值：，设定阈值√，对每个坐标处元素，基于如下算法进行二值化处理：
11.如权利要求10所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对底噪二值矩阵进行滤波，生成无底噪信号的第二Y通道矩阵具体为：基于底噪二值矩阵，设计滤波器过滤Y通道的底噪信号，具体为：按列遍历，对坐标的元素值, 如果满足判断条件，则对此坐标处的做如下插值：，其中，若则取；若，则取；再按行遍历，对坐标的元素值, 如果满足判断条件，则对此坐标处的做如下插值：，其中，若，则取；若，则取，完成上述行遍历和列遍历之后，以此生成消除底噪信号的第二Y通道矩阵。
12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述的底噪消除方法的步骤。
13.一种底噪消除装置，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种底噪消除方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对获取的jpeg图像解码为rgb图像，并进一步转换为yuv矩阵具体为：通过rf模块接收胶囊发出的分辨率为的jpeg图像，其表示为，使用通用的jpeg解码库将jpeg图片解码为rgb矩阵数据，其表示为，使用通用的rgb转yuv公式，将转换得到yuv矩阵数据，其表示为：。
3.如权利要求2所述的底噪消除方法，其特征在于，所述分别提取yuv通道数据并获取y矩阵的边缘信息，生成第一差分矩阵具体为：遍历中的所有元素，使用通用的图像处理算法，提取y通道、u通道和v通道的数据，获取对应的通道矩阵，其表示为，其中是第一y通道矩阵，基于如下算法，使用差分水平算子和差分垂直算子，获取矩阵所表达图像中的边缘信息，其矩阵表示为：，；
4.如权利要求3所述的底噪消除方法，其特征在于，所述设置阈值并遍历第一差分矩阵，生成第二差分矩阵具体为：设定阈值，其中，对应第一水平差分矩阵，对应第一垂直差分矩阵，使用通用的阈值处理算法处理如下：定义矩阵下标索引，对任意下标所对应的的元素及的元素，如果满足：，则更新的值为其绝对值，否则将元素值设置为0；遍历处理完所有和的所有元素，生成第二差分矩阵，所述第二差分矩阵包括第二水平差分矩阵和第二垂直差分矩阵，其矩阵表示为。
5.如权利要求4所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对第二差分矩阵进行相加，形成第一边缘信息矩阵具体为：对第二水平差分矩阵和第二垂直差分矩阵，使用如下算法逐个元素相加：设下标索引，对任意下标所对应的的元素和的元素，按如下运算生成新的元素值：
6.如权利要求5所述的底噪消除方法，其特征在于，所述对第一边缘信息矩阵应用傅里叶变换，生成第一频率域矩阵，进而产生第一频谱矩阵和第一相位谱矩阵具体为：对第一边缘信息矩阵应用离散傅里叶变换，具体如下：
7.如权利要求6所述的底噪消除...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏波，王建平，
申请(专利权)人：深圳市资福医疗技术有限公司，
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。