一种基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法技术

技术编号:44625415 阅读:29 留言:0更新日期:2025-03-17 18:22
本发明专利技术提出了一种基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,该方法在编码器‑解码器结构中嵌入多尺度色彩特征金字塔以区分和表示不同曝光区域,对不同尺度的色彩特征应用不同的卷积核,以提高编码器‑解码器结构的区域识别能力,并引入高效多尺度注意力,在提高特征提取质量的同时减少计算开销。为了自适应恢复图像的曝光水平,该方法采用Retinex算法对图像进行双分支增强。该方法在腹腔镜过曝光数据集上,PNSR指标达到21.06;在真实的喉镜数据集上NIQE指标达到41.79,优于其他现有方法。该方法为低质量内窥镜图像增强方法的发展提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机视觉和图像增强领域,特别涉及一种基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法


技术介绍

1、电子内窥镜通过提供摄像装置和照明系统,直接深入观察人体体腔和脏器内腔的组织形态和病变情况,借助高清显示系统实时观察患者体内情况。然而在实际临床应用中,由于人体管腔内部结构的复杂性,内窥镜探头光源作为腔内唯一光源,往往受到腔壁皱襞、回折、扭转等复杂结构引起的非均匀反射源影响,导致腔内图像光照不均匀,出现曝光过度或不足等问题,严重影响图像质量,给医生的视觉感知带来挑战。曝光过度可能掩盖细微病例,曝光不足可能导致重要病理特征不明显,降低医生对疾病的筛查诊断效能。因此,开发高效的图像增强算法以有效解决低照度条件下内窥镜图像曝光不均匀(曝光过度和曝光不足)问题,大幅提升图像质量,对于提高腔内病变的早期、精准筛查诊断至关重要。

2、低照度图像增强一直是图像处理领域的热门话题,但碍于医学数据集获取困难以及医学图像的特殊性质,专注于医学图像增强,尤其是内窥镜图像增强的研究较少。自然场景图像的增强方法虽然发展迅速,但并不适用于复杂的内窥镜成像环境,往往会出现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,所述编码器-解码器使用N层架构,包括输入层、编码层、解码层和输出层,其中编码层与解码层均为N层,每一编码层与解码层之间使用跳跃连接,所述多尺度色彩特征金字塔为N层,分别嵌入一个解码层中;所述输入层接收输入图像,然后利用多尺度颜色特征金字塔计算输入图像的不同尺度的颜色直方图,输出层通过一个卷积块输出特征图。

3.根据权利要求2所述基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,一个所述编码层依次包含一个最大池化、一个卷积...

【技术特征摘要】

1.一种基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,所述编码器-解码器使用n层架构,包括输入层、编码层、解码层和输出层,其中编码层与解码层均为n层,每一编码层与解码层之间使用跳跃连接,所述多尺度色彩特征金字塔为n层,分别嵌入一个解码层中;所述输入层接收输入图像,然后利用多尺度颜色特征金字塔计算输入图像的不同尺度的颜色直方图,输出层通过一个卷积块输出特征图。

3.根据权利要求2所述基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,一个所述编码层依次包含一个最大池化、一个卷积块以及一个高效多尺度注意力模块;一个所述解码层依次包含一个双线性插值上采样、一个自适应卷积核预测模块和一个高效多尺度注意力模块,一层所述多尺度色彩特征金字塔嵌入在卷积块和自适应卷积核预测模块之间。

4.根据权利要求3所述基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,所述高效多尺度注意力模块将前一层输出的特征图沿通道维度划分为多个子特征,并行使用两个卷积分支,分别用于捕捉通道间的信息和多尺度的空间特征,通过矩阵点积生成空间注意力图。

5.根据权利要求3所述基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,所述自适应卷积核预测模块通过卷积核生成模块和掩码生成模块两个分支分别实现卷积核生成和掩码生成,所述卷积核生成模块接收前一层卷积块输入的特征图,学习生成多个不同大小的卷积核;所述掩码生成模块接收一层所述多尺度颜色特征金字塔生成的颜色特征图,在颜色特征图的指导下生成多值掩码,以划分不同的区域,通过为不同的区域分配不同的卷积核,所述多尺度颜色特征金字塔指导网络区分不同曝光区域。

6.根据权利要求3所述基于色彩特征优化内窥镜曝光效果的方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王燕杨发杨鹏潘晓英王昊潘贻然高瑗
申请(专利权)人:西安邮电大学
类型:发明
国别省市:

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