[發(fā)明專利]一種電子內(nèi)窺鏡圖像增強方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710857640.8
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107767347A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 馬驍蕭;馮宇;付玲
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業(yè)技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)42231
• 代理人: 黃君軍

1.一種電子內(nèi)窺鏡圖像增強方法，其特征在于，包括：

S1、利用內(nèi)窺鏡的攝像模組采集圖像；

S2、根據(jù)采集的圖像判斷所述攝像模組是否對焦并調(diào)整攝像模組移動以使所述攝像模組對焦；

S3、所述攝像模組對焦后，再次采集圖像，并根據(jù)對焦后采集的圖像計算圖像亮度區(qū)域分布特征；

S4、根據(jù)所述圖像亮度區(qū)域分布特征判斷內(nèi)窺鏡系統(tǒng)成像視場照明是否均勻；

S5、如果內(nèi)窺鏡系統(tǒng)成像視場照明不均勻，則將兩幅不同照明亮度的曝光圖像進行融合，獲取增強的大動態(tài)范圍圖像。

2.根據(jù)權利要求1所述的電子內(nèi)窺鏡圖像增強方法，其特征在于，步驟S5中：

如果內(nèi)窺鏡系統(tǒng)成像視場照明均勻，計算采集圖像的平均亮度，判斷平均亮度是否在預設范圍，并利用光闌調(diào)整內(nèi)窺鏡光源的亮度到預設范圍。

3.根據(jù)權利要求1所述的電子內(nèi)窺鏡圖像增強方法，其特征在于，步驟S5中：

內(nèi)窺鏡的輔助照明燈以脈沖光形式疊加在主照明光上隔幀輸出，配合所述攝像模組的曝光采集時序，形成照明亮度不同的曝光圖像。

4.一種電子內(nèi)窺鏡圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，包括：

采集模塊：用于利用內(nèi)窺鏡的所述攝像模組采集圖像；

對焦模塊：用于根據(jù)采集的圖像判斷所述攝像模組是否對焦并調(diào)整攝像模組移動以使所述攝像模組對焦；

亮度分布計算模塊：用于在所述攝像模組對焦后，再次采集圖像，并根據(jù)對焦后采集的圖像計算圖像亮度區(qū)域分布特征；

照明均勻判斷模塊：用于根據(jù)所述圖像亮度區(qū)域分布特征判斷內(nèi)窺鏡系統(tǒng)成像視場照明是否均勻；

增強模塊：用于在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)成像視場照明不均勻時，將兩幅不同照明亮度的曝光圖像進行融合，獲取增強的大動態(tài)范圍圖像。

5.如權利要求4所述的電子內(nèi)窺鏡圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，增強模塊中：

如果內(nèi)窺鏡系統(tǒng)成像視場照明均勻，計算采集圖像的平均亮度，判斷平均亮度是否在預設范圍，并利用光闌調(diào)整內(nèi)窺鏡光源的亮度到預設范圍。

6.如權利要求4所述的電子內(nèi)窺鏡圖像增強系統(tǒng)，其特征在于，增強模塊中：

內(nèi)窺鏡的輔助照明燈以脈沖光形式疊加在主照明光上隔幀輸出，配合所述攝像模組的曝光采集時序，形成照明亮度不同的曝光圖像。

7.一種電子內(nèi)窺鏡圖像增強裝置，其特征在于，包括：內(nèi)窺鏡鏡體、光源裝置、微處理器和顯示器；所述內(nèi)窺鏡鏡體包括攝像模組、導光光纜部件、攝像模組調(diào)整機構；所述光源裝置包括主照明燈、輔助照明燈、光闌、光源控制器、輸出光調(diào)制模組；所述光闌安裝于所述主照明燈、所述輔助照明燈附近調(diào)節(jié)主照明燈、輔助照明燈的輸出光亮度，所述輸出光調(diào)制模組調(diào)節(jié)輔助照明燈以脈沖光形式疊加在主照明光上隔幀輸出；所述微處理器和所述光源控制器電性連接，所述光源控制器控制主照明燈、輔助照明燈的啟停，所述光源控制器控制所述光闌的開合度；所述攝像模組、所述攝像模組調(diào)整機構位于所述內(nèi)窺鏡鏡體前端，所述攝像模組調(diào)整機構驅動攝像模組伸縮運動，所述攝像模組調(diào)整機構與所述微處理器電性連接；所述導光光纜部件位于所述內(nèi)窺鏡鏡體內(nèi)部；所述光源裝置連接內(nèi)窺鏡鏡體的導光光纜部件向導光光纜部件中輸入照明光，所述導光光纜部件的前端輸出照明光照亮臟器內(nèi)腔；所述攝像模組和所述微處理器電性連接，所述攝像模組采集臟器內(nèi)腔圖像并將圖像數(shù)據(jù)傳輸給微處理器，所述微處理器和所述顯示器電性連接，所述微處理器處理圖像后在所述顯示器顯示。

8.根據(jù)權利要求7所述的電子內(nèi)窺鏡圖像增強裝置，其特征在于，所述輸出光調(diào)制模組包括：調(diào)制模板、驅動電機；所述調(diào)制模板為與主照明燈的光軸垂直的圓形遮光板，所述調(diào)制模板上開有用于使主照明燈的光通過的第一透光孔與使輔助照明燈的光通過的第二透光孔，所述第一透光孔有兩個，對稱分布在調(diào)制模板上；所述第二透光孔有一個，位于兩個第一透光孔中心線上偏離圓心的位置；所述調(diào)制模板安裝在驅動電機的輸出軸上，所述驅動電機帶動調(diào)制模板與攝像模組曝光時序同步旋轉；所述光源控制器與所述驅動電機電性連接并控制驅動電機的運轉。

9.根據(jù)權利要示8所述的電子內(nèi)窺鏡圖像增強裝置，其特征在于，所述光源裝置還包括反光鏡、聚光鏡，所述輔助照明燈的光線經(jīng)反光鏡反射并通過聚光鏡聚集后射在調(diào)制模板上；所述主照明燈的光線經(jīng)過聚光鏡聚集后射在調(diào)制模板上。

10.根據(jù)權利要求7所述的電子內(nèi)窺鏡圖像增強裝置，其特征在于，所述主照明燈、所述輔助照明燈為氙燈或LED燈。