[發明專利]一種基于多倍采樣的內窺鏡圖像血管紋理增強方法

有效

• 申請號: 202110443873.X
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN112967209B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 周文舉;顧小剛;任新振;王海寬;劉軍
• 申請（專利權）人: 上海埃爾頓醫療器械有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50;G06T7/40
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于多倍采樣的內窺鏡圖像血管紋理增強方法，其特征在于，包括紋理提取、紋理合成、紋理優化三個步驟，具體包括以下步驟：

步驟1，將內窺鏡采集的圖像作為輸入圖像；

步驟2，根據所在人體場景，選取一張血管紋理參照圖像，該參照圖像為高分辨率血管紋理圖像，且參照圖像的分辨率大于內窺鏡圖像清晰化后的分辨率；

步驟3，將所述輸入圖像進行上采樣操作，使其達到期望的圖像尺寸，作為圖像a；

步驟4，將所述圖像a拆分成m個3×3的局部紋理子塊，構成局部紋理子塊群1；

步驟5，原始的輸入圖像分別進行2倍下采樣、4倍下采樣、8倍下采樣，生成圖像a1、圖像a2、圖像a3，將所述圖像a1、所述圖像a2、所述圖像a3分別拆分成o個、p個、q個3×3的子塊；

步驟6，將所述參照圖像進行下采樣操作，使其達到期望的圖像尺寸，作為圖像b；

步驟7，將所述圖像b拆分成n個3×3的局部紋理子塊，與所述圖像a1的o個子塊、所述圖像a2的p個子塊、所述圖像a3的q個子塊構成局部紋理子塊群2；

步驟8，計算所述局部紋理子塊群1與局部紋理子塊群2的相似系數；

步驟9，生成一張空白圖像，使其為期望的圖像尺寸；

步驟10，根據所述局部紋理子塊群1與所述局部紋理子塊群2的相似系數，判斷當前的相似水平，若為極強相關和強相關，將局部紋理子塊群2對應的3×3子塊填充至所述空白圖像的相應位置，否則，將局部紋理子塊群1對應的3×3子塊填充至所述空白圖像的對應位置；采取閾值區間的方法，進行多區間的相似系數判斷，參考閾值范圍為0.8～1.0為極強相關，0.6～0.8為強相關，0.4～0.6為中等程度相關，0.2～0.4為弱相關，0.0～0.2為極弱相關或無相關；

步驟11，重復步驟10，直至空白圖像被所述圖像a、所述圖像a1、所述圖像a2、所述圖像a3、所述圖像b的子塊完全填充，即生成一張血管紋理的合成圖像；

步驟12，根據所述輸入圖像、所述合成圖像的紋理，建立優化數學模型，通過迭代優化所述數學模型來增強血管的紋理，得到優化后的內窺鏡血管紋理增強圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于多倍采樣的內窺鏡圖像血管紋理增強方法，其特征在于，步驟2中將參照圖像的紋理作為先驗知識，輔助生成合成紋理圖像。

3.根據權利要求1所述的一種基于多倍采樣的內窺鏡圖像血管紋理增強方法，其特征在于，步驟11中采用迭代優化目標損失函數，計算輸入圖像和合成圖像的結構相干項，再計算輸入圖像和合成圖像的紋理相干項，以此加入兩個權重參數來進行迭代計算，損失最小或者達到結束時間，優化結束，生成清晰化后的圖像。