[發明專利]一種手術顯微成像中漸暈現象的消除方法

有效

• 申請號: 202010032735.8
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111260573B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 邵航;黃海亮;張新;劉威
• 申請（專利權）人: 浙江未來技術研究院（嘉興）
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京華清迪源知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 盛明星

本發明實施例公開了一種手術顯微成像中漸暈現象的消除方法，涉及圖像處理技術領域，所述方法包括：獲取手術顯微成像系統的響應函數和最大照度比；構建漸暈補償模型；對所述漸暈補償模型進行修正；獲取顯微手術圖像的漸暈強度，設置漸暈補償閾值和伽馬校正閾值，其中，漸暈補償閾值大于伽馬校正閾值；判斷所述漸暈強度與漸暈補償閾值和伽馬校正閾值的大小關系，進行迭代校正，得到無漸暈效果的輸出圖像。本發明實施例能夠解決現有手術顯微成像中存在的漸暈現象影響成像的效果的問題。

技術領域

本發明實施例涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種手術顯微成像中漸暈現象的消除方法。

背景技術

在光學成像系統中，距離光軸較遠的物點相對于光軸附近的物點進光量逐漸減少，從而導致像面的照度從光軸中心向邊緣非線性衰減，這種現象稱為漸暈效應。手術顯微成像在顯微外科手術領域應用越來越廣泛，而光學漸暈效應直接影響著手術顯微成像采集系統的圖像質量，從而影響了手術顯微成像的效果。

現有的解決方法有以下兩種方式，一種是根據顯微成像漸暈的半徑縮小成像范圍，故所成圖像中心以漸暈半徑為圓的范圍內呈現畫面，其他范圍都是黑色，但該方法減小了視野范圍；另一種是根據圖像周邊的漸暈區域的照度來整體調節圖像的白平衡，雖然該方法在不改變視野范圍的情況下可有效的減輕漸暈現象，但是當漸暈效果較明顯的時圖像中心很容易產生過曝。

由此可見，以上兩種方式具有一定的缺陷，均不是最優的方案，不能很好的解決手術顯微成像中的漸暈現象。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種手術顯微成像中漸暈現象的消除方法，用以解決現有手術顯微成像中存在的漸暈現象影響成像的效果的問題。

為實現上述目的，本發明實施例主要提供如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供了一種手術顯微成像中漸暈現象的消除方法，所述方法包括：獲取手術顯微成像系統的響應函數和最大照度比；構建漸暈補償模型；對所述漸暈補償模型進行修正；獲取顯微手術圖像的漸暈強度，設置漸暈補償閾值和伽馬校正閾值，其中，漸暈補償閾值大于伽馬校正閾值；判斷所述漸暈強度與漸暈補償閾值和伽馬校正閾值的大小關系，進行迭代校正，得到無漸暈效果的輸出圖像。

進一步地，所述獲取手術顯微成像系統的響應函數和最大照度比，具體包括：根據灰度均值選取預設圖像，計算預設圖像中心坐標的相對輻照量，根據灰度均值與相對輻照量的關系得到響應函數；根據圖像中心坐標的相對輻照量與距離圖像中心最遠點的相對輻照量的比值得到最大照度比。

進一步地，所述構建漸暈補償模型，包括：計算圖像任意一點坐標與圖像中心點坐標的距離，結合手術顯微成像系統的響應函數和最大照度比構建圖像漸暈補償函數。

進一步地，對所述漸暈補償模型進行修正，具體包括：利用SIFT特征匹配模型對手術顯微鏡的左右視圖圖像進行特征匹配；利用手術顯微鏡的左目鏡成像的圖像修復右目鏡的漸暈補償模型，利用手術顯微鏡的右目鏡成像的圖像修復左目鏡的漸暈補償模型，得到修復后的圖形漸暈補償函數。

進一步地，所述漸暈強度為圖像邊緣與圖像中心的輻照量的比值。

進一步地，所述進行迭代校正，具體包括：當漸暈強度大于漸暈補償閾值時，直接輸出無漸暈效果的圖像；當漸暈強度小于漸暈補償閾值時，對圖像進行顏色空間變換后，利用漸暈補償模型進行補償校正。

進一步地，所述包括：若所述漸暈強度小于漸暈補償閾值且大于伽馬校正閾值，則選取任意一種顏色空間轉換方式進行顏色空間變換；若漸暈強度小于伽馬校正閾值，則通過伽馬校正方式進行顏色空間轉換。

進一步地，所述方法還包括：在利用漸暈補償模型對圖像進行補償校正后，利用轉換公式將圖片的顏色空間轉換回RGB，再比較圖像的漸暈強度、漸暈補償閾值和伽馬校正閾值之間的大小關系，進行迭代。

本發明實施例提供的技術方案至少具有如下優點：