[發明專利]包含信息篩選與融合修復的胃腸道內窺鏡圖像預處理方法

在審

• 申請號: 202110283777.3
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113139929A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 李勝;喻東;何熊熊;李靜;陳銘;司鵬
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種包含信息篩選與融合修復的胃腸道內窺鏡圖像預處理方法，首先使用關鍵信息提取器對數據集圖片中的有效信息區域進行兩次提取，兩次提取的結果互為補充并保存為新的圖片數據集；對新的圖片數據集使用改進的EACE方法進行亮均衡和提升，改善亮度不均缺陷的同時提升整體亮度，獲取更多有利于識別息肉的信息；增強后的結果使用兩圖匹配融合修復法方法進行光斑檢測和光斑區域修復。本發明減少內窺鏡圖像中光斑對息肉檢測結果的干擾，減小醫生或計算機檢測息肉時誤診率。

技術領域

本發明涉及胃腸鏡息肉檢測領域，具體涉及一種信息篩選與融合修復結合的胃腸道內窺鏡圖像預處理方法。

背景技術

消化道疾病及其進一步惡化引發的癌變是人類健康的殺手之一。據相關報道， 我國發病率和致死率排名前五的癌癥中分別有三種和四種屬于消化道癌癥。息肉 是消化道中小腸表面的一種贅生物，大多數息肉是良性的，但是如果其大小超過 1cm，則其癌變的可能性將大大增加。因此，對息肉進行早期檢測和及時處理， 可降低患者患癌的可能性。

現在對息肉進行檢測大多使用的是消化道內窺鏡檢測方法，一次檢測中內窺 鏡會在消化道采集到大量胃腸道圖片，圖片數據量可能多達幾千甚至上萬張。對 如此巨量的圖片逐一進行閱片篩查于醫生而言不是一件輕松的事情，可能存在著 很高的漏診和誤診風險。隨著計算機輔助診斷技術地不斷更新與日趨成熟，利用 計算機輔助系統(ComputerAided System，CAS)幫助醫生檢測內窺鏡圖片中的息 肉已經成為一種可行的方法。

CAS是幫助醫生進行胃腸息肉檢測的“好幫手”。一方面它為醫生節約閱片篩 查的時間，另一方面它加快了檢測的效率，為一些危重癥患者贏得了寶貴的治療 時間。但是CAS識別息肉的準確率與輸入系統的胃腸道圖片的質量有關，原因 是內窺鏡在消化道內部進行拍照作業時，受限于惡劣的成像環境，拍攝到的圖片 大多存在亮度低、模糊或光斑干擾等等問題。這些問題會影響到后續計算機輔助 系統識別息肉的準確性。

發明內容

為了解決內窺鏡圖像的無效信息、亮度不均和光斑干擾影響CAS識別息肉 速度和精度的問題，本發明提出了一種信息篩選與融合修復結合的胃腸道內窺鏡 圖像預處理方法。為了實現信息篩選，本發明設計關鍵信息提取器對內窺鏡圖像 中的有效信息進行兩次篩選，篩選結果互為補充；其次，為了改善篩選圖像的亮 度，本發明提出了改進的自適應對比度增強方法(Enhanced Adaptive Contrast Enhancement，EACE)均衡并提升圖片的整體亮度，增強CAS對低亮度區域地檢 測；最后，本發明設計兩圖匹配融合修復的方法來修復光斑區域，消除光斑對 CAS識別結果的影響，提高結果的準確率。

本發明的技術方案如下：

一種包含信息篩選與融合修復的胃腸道內窺鏡圖像預處理方法，所述方法包 括以下步驟：

步驟1，獲取待處理圖片，實驗數據集是來自合作醫生提供的部分內窺鏡圖 片數據集，包含各種類型，形狀和顏色的、含有息肉的圖片或不含息肉的圖片；

步驟2，關鍵信息提取器對內窺鏡圖片信息進行篩選；

關鍵信息提取器根據輸入內窺鏡圖片信息，自動檢測圖像有效信息區域，計 算其內部最大內接正方形頂點和邊長信息，依據這些信息提取這個正方形中的全 部信息作為關鍵信息提取器進行第二次提取，利用旋轉轉換矩陣T：

其中，θ為旋轉角度；

將原圖以中心像素點為圓心旋轉45°，去除因旋轉產生的無效填充部分后 以提取方法提取新的有效信息區域

步驟3，使用改進的EACE方法均衡圖片整體亮度