[發明專利]消化道膠囊內窺鏡視頻鉤蟲圖像計算機自動檢測方法

有效

• 申請號: 201610097448.9
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105701833B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 吳曉;陳洪瀚;彭強
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T5/10
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

本發明提供了一種消化道膠囊內窺鏡視頻鉤蟲圖像計算機自動檢測方法。通過將圖像進行雙匹配濾波，檢測出可疑鉤蟲形狀的區域，同時，將不同尺度的匹配濾波檢測出的可疑鉤蟲區域進行多尺度乘積，去除噪聲，然后對可疑鉤蟲區域進行邊緣檢測，并對檢測到的邊緣進行平行曲線和中線檢測，再根據中線垂直切取可疑鉤蟲區域及周邊黏膜區域并拼接成拉伸管狀區域，對拉伸管狀區域提取灰度累計直方圖特征之后，最終采用Rusboost將可疑鉤蟲區域區分出鉤蟲，氣泡以及腸道褶皺，從而檢測出鉤蟲圖像，通過上述方式，本發明能夠通過計算機自動準確檢測出腸道內的鉤蟲，提高醫生對消化道膠囊內窺鏡視頻的診斷效率，減少醫生工作量。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種消化道膠囊內窺鏡視頻鉤蟲圖像計算機自動檢測方法。

背景技術

膠囊內窺鏡是一種膠囊形狀的用于檢查人體腸道的微型攝像裝置。患者從吞服該膠囊內窺鏡到排出體外，拍攝大約5萬幀左右圖像。膠囊內窺鏡圖像目前依靠人工檢查檢查，不僅耗費時間長，而且勞動強度大，并且醫生疲勞后容易造成漏診。因此，采用計算機輔助診斷的方法來對膠囊鏡圖像進行病變檢測有廣泛的市場需求。

目前，膠囊內窺鏡計算機輔助鉤蟲病變檢測方法尚屬空白，由于鉤蟲病變感染人數眾多，引起人的腸道出血和貧血，營養不良。同時會在人畜間傳播，危害大。因此本發明提供一種消化道膠囊內窺鏡視頻鉤蟲圖像計算機自動檢測方法。該方法提高膠囊內窺鏡圖像中鉤蟲病變診斷效率。

發明內容

鑒于現有技術的如上不足，本發明主要解決的技術問題是提供一種消化道膠囊內窺鏡視頻鉤蟲圖像計算機自動檢測方法，能夠準確顯示消化道的整體狀況。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：

一種消化道膠囊內窺鏡視頻鉤蟲圖像計算機自動檢測方法，將內窺鏡視頻圖像進行雙匹配濾波，檢測出可疑鉤蟲形狀的區域，同時，將不同尺度的匹配濾波檢測出的可疑鉤蟲區域進行多尺度乘積，去除噪聲，然后對可疑鉤蟲區域進行邊緣檢測，并對檢測到的邊緣進行平行曲線和中線檢測，再根據中線垂直切取可疑鉤蟲區域及周邊黏膜區域并拼接成拉伸管狀區域，對拉伸管狀區域提取灰度累計直方圖特征之后，最終采用Rusboost將可疑鉤蟲區域區分出鉤蟲，氣泡以及腸道褶皺，從而檢測出鉤蟲圖像，包括如下具體步驟：

S1：將視頻的每一幀圖像變換到灰度圖像后，進行多尺度雙匹配濾波，產生多個尺度的雙匹配濾波正響應圖像和負響應圖像；

S2：將多個尺度雙匹配濾波的正響應圖像進行多尺度乘積，得到多尺度正響應圖像，將多個尺度雙匹配濾波的負響應圖像進行多尺度乘積，得到多尺度負響應圖像；

S3：對多尺度正響應圖像和多尺度負響應圖像分別用最大類間方差法二值化，得到正響應二值化圖像和負響應二值化圖像；

S4：分別對正響應二值化圖像和負響應二值化圖像做Canny邊緣檢測，得到正邊緣圖像和負邊緣圖像；

S5：對正響應二值化圖像中的每一個二值區域尋找正邊緣圖像對應的邊緣，并對該邊緣用分段線性化平行線檢測法做平行曲線檢測和中線檢測,以及對負響應二值化圖像中的每一個二值區域尋找負邊緣圖像對應的邊緣，并對該邊緣用分段線性化平行線檢測法做平行曲線檢測和中線檢測；

S6：將正響應檢測到的平行線和中線以及負響應檢測到的平行線和中線合并，去除重復的平行線和中線，得到多組平行曲線和中線；

S7：對每一條中線，將一個旋轉矩形的中心沿著中線從一端移動往另一端移動，其旋轉角度等于中線經過的點的傾角，同時截取每個旋轉矩形區域的窺鏡圖像塊，并將截取的圖像塊旋轉回水平位置，然后將這些旋轉回水平位置的矩形圖像塊拼接到一起，最后將拼接得到的圖像塊變換到同樣的大小，形成拉伸管狀區域圖像塊；

S8：對拉伸管狀區域圖像塊的每一行像素的亮度求平均值，每行亮度平均值最后形成平均亮度直方圖；