[發明專利]多光譜鼻腔內窺鏡實時圖像增強方法及內窺鏡成像系統

有效

• 申請號: 201710542508.8
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107451963B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 梁江榮;王翰林;任均宇;安昕;張浠
• 申請（專利權）人: 廣東歐譜曼迪科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;A61B1/04;A61B1/233
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超

本發明公開了一種多光譜鼻腔內窺鏡實時圖像增強方法及內窺鏡成像系統，利用藍光通道信息和基于空域濾波進行圖像有效信息的加強，無效信息的弱化，從而強化腫瘤病變現象，使癌前病變以及早期腫瘤的內鏡診斷準確率得到飛躍性提高，避免漏診；同時，在不影響處理效果的前提下，對圖像進行多尺度空域濾波，達到低延時輸出、實時操作的效果。

技術領域

本發明涉及一種圖像增強方法，尤其涉及的是一種多光譜鼻腔內窺鏡實時圖像增強方法及內窺鏡成像系統。

背景技術

鼻咽癌在我國發病率較高，尤其是中國南方省份的高發惡性腫瘤，其發病率有逐年上升的趨勢，嚴重危害著人們健康。當地醫院寄希望于早篩早查等手段，使鼻咽癌患者在早期就被發現，實現早診早治，提高康復的可能性。

奧林巴斯的窄帶成像（Narrow Band Imaging，NBI）技術是一種新興的內鏡技術，其基本原理是使用濾光片濾除藍綠（415nm、540nm）之外的光，實現咽喉部的窄帶成像，診斷相關疾病。由于血液中的血紅蛋白對藍、綠光吸收較強，增加了黏膜血管與其他組織之間的對比度，并且由于藍綠光的穿透深度不同，通過重組窄帶光成像的各個通道，形成深、淺層血管清晰分離的圖像，準確觀察鼻咽黏膜形態，可以發現早期及微小病變。然而，NBI技術的圖像算法只涉及RGB通道的重新組合，效果只有深、淺血管的簡單分離，并未達到全面突顯黏膜血管的目標。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多光譜鼻腔內窺鏡實時圖像增強方法及內窺鏡成像系統，旨在解決現有NBI技術的圖像算法只涉及RGB通道的重新組合，效果只有深、淺血管的簡單分離，并未達到全面突顯黏膜血管目標的問題。

本發明的技術方案如下：一種多光譜鼻腔內窺鏡實時圖像增強方法，其中，具體包括以下步驟：

步驟S100：在鼻腔內實時采集圖像ImageSrc；

步驟S200：將原圖像的ImageSrc按彩色圖像的RGB模型分解為紅綠藍三個通道的灰度圖像，分別對應為ImageSrcR、ImageSrcG、ImageSrcB；

步驟S300：對藍色通道圖像ImageSrcB進行空域低通濾波，得到一張表征著原圖像低頻成分的模糊圖像ImageBlurB；

步驟S400：使用原圖像ImageSrcB和均值濾波后的模糊圖像ImageBlurB取差分，得到ImageDiff：，i和j為圖像像素坐標，其中，經過空域低通濾波處理后變亮的血管，差分后結果是負數，而經過空域低通濾波處理后變暗的血管周圍組織，差分后結果是正數；

步驟S500：在原圖像的基礎上，疊加差分結果，由步驟S400的正負關系可知：呈暗色的血管：，呈亮色的血管周圍組織：，疊加后使原圖像呈暗色的血管會更暗，原圖像呈亮色的血管周圍組織，會更亮，達到增強細節的效果；

步驟S600：對疊加差分結果后的圖像增加一個放大系數Amount的細節拉伸，得到：呈暗色的血管：，呈亮色的血管周圍組織：，將兩式統一后得到：；

步驟S700：對三個通道的灰度圖像ImageSrcR、ImageSrcG、ImageEnhB進行重組，結果表示為ImageDstR、ImageDstG、ImageDstB；

步驟S800：將ImageDstR、ImageDstG、ImageDstB重新組合成ImageDst，并輸出圖像。

所述的多光譜鼻腔內窺鏡實時圖像增強方法，其中，所述步驟S300中，對圖像進行空域低通濾波，則空域低通濾波操作的公式表示為：

式（1）