[發(fā)明專利]一種基于多特征融合的膠囊內(nèi)窺鏡圖像分類方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811515944.7
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109635871B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勝;俞敏;何熊熊;常麗萍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種基于多特征融合的膠囊內(nèi)窺鏡圖像分類方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

a.獲取膠囊內(nèi)窺鏡圖像集：通過提取膠囊內(nèi)窺鏡視頻幀，將視頻序列轉(zhuǎn)化為圖像集；

b.圖像預(yù)處理：對膠囊內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行預(yù)處理，生成無效區(qū)域掩模mask；

c.圖像顏色特征提取：在HSI顏色空間下，通過顏色直方圖的方法，提取圖像的顏色特征；圖像顏色特征提取是在HSI顏色空間下提取色相和飽和度二維直方圖作為顏色特征；

d.圖像紋理特征提取：在彩色圖像模式下提取圖像紋理特征；

e.圖像特征融合：將圖像的顏色和紋理特征進(jìn)行融合并降維；圖像特征融合是利用鑒別能力分析DPA對多個(gè)圖像局部特征進(jìn)行融合與降維，所述鑒別能力分析DPA是計(jì)算每一維特征分量類間方差和類內(nèi)方差的比值作為該分量的鑒別能力，根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)每一維特征的鑒別能力，選取測試數(shù)據(jù)的特征進(jìn)行特征融合與降維；

f.圖像分類：將融合后的新特征對分類器進(jìn)行訓(xùn)練，然后利用分類器對新獲取的圖像進(jìn)行分類，標(biāo)記出分別屬于哪一類器官。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于多特征融合的膠囊內(nèi)窺鏡圖像分類方法，其特征在于：所述步驟b中，圖像預(yù)處理包括構(gòu)造全局掩模，標(biāo)記內(nèi)窺鏡非圖像區(qū)域；利用基于超像素的自適應(yīng)暗區(qū)亮區(qū)檢測方法，生成無效區(qū)域掩模，避免提取無關(guān)信息的特征。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于多特征融合的膠囊內(nèi)窺鏡圖像分類方法，其特征在于：所述基于超像素的自適應(yīng)暗區(qū)亮區(qū)檢測方法是通過超像素分割獲得全局最小參考點(diǎn)，利用分段函數(shù)計(jì)算出暗區(qū)亮區(qū)閾值，通過閾值分割出無效區(qū)域。

4.如權(quán)利要求1～3之一所述的一種基于多特征融合的膠囊內(nèi)窺鏡圖像分類方法，其特征在于：所述步驟d中，圖像紋理特征提取是利用彩色灰度不變局部三值模式CSILTP對內(nèi)窺鏡圖像提取紋理特征。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于多特征融合的膠囊內(nèi)窺鏡圖像分類方法，其特征在于：所述彩色灰度不變局部三值模式CSILTP是對內(nèi)窺鏡圖像的R，G，B三個(gè)分量計(jì)算2范數(shù)，然后再計(jì)算灰度不變局部三值模式得到CSILTP。

6.如權(quán)利要求1～3之一所述的一種基于多特征融合的膠囊內(nèi)窺鏡圖像分類方法，其特征在于：所述步驟f中，圖像分類是利用訓(xùn)練好的分類器將膠囊內(nèi)窺鏡圖像分為相應(yīng)的器官類別。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于多特征融合的膠囊內(nèi)窺鏡圖像分類方法，其特征在于：所述步驟f中，利用訓(xùn)練好的分類器進(jìn)行圖像分類，步驟如下：

1)在臨床醫(yī)生的指導(dǎo)下，將膠囊內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行分類；

2)將內(nèi)窺鏡非圖像區(qū)域用一個(gè)全局mask進(jìn)行標(biāo)記；

3)利用暗區(qū)和亮區(qū)檢測算法標(biāo)記出無效區(qū)域，構(gòu)造無效區(qū)域mask；

4)在全局mask和無效區(qū)域mask下提取所有圖像的顏色和紋理特征；

5)利用DPA技術(shù)進(jìn)行特征融合，形成特征數(shù)據(jù)集；

6)將特征數(shù)據(jù)集隨機(jī)分成10份，每次取其中的9份進(jìn)行分類器的訓(xùn)練，剩余的1份用來測試分類器的分類性能；

7)將10次分類的結(jié)果取平均值，與醫(yī)生的分類結(jié)果進(jìn)行對比，達(dá)到要求后完成分類器的訓(xùn)練。