[發明專利]一種可見光圖像與熒光圖像融合方法及系統

在審

• 申請號: 202210027467.X
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN114494092A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 卓外（上海）醫療電子科技有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00;G06T7/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅;張宇

1.一種可見光圖像與熒光圖像融合方法，其特征在于，包括：

S1：對可見光相機和近紅外相機進行圖像配準，獲取配準參數；

S2：分別通過可見光相機和近紅外相機同步采集可見光圖像和熒光圖像；

S3：對接收的熒光圖像進行預處理，根據配準參數對齊可見光圖像和預處理后的熒光圖像像素；

S4：對配準對齊后的可見光圖像和熒光圖像進行像素融合生成多光譜圖像；

S5：將融合后的多光譜圖像依次合并生成對應的視頻序列。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1包括：

S11：配準過程中可見光相機和近紅外相機固定位置放置，同時，可見光相機和近紅外相機之間相對位置保持固定；

S12：標靶放置于位置可調的金屬滑軌上，位于可見光相機和近紅外相機的正前方，其中，標靶能發出近紅外相機波段內熒光；

S13：通過可見光相機和近紅外相機同步采集可見光圖像和熒光圖像；

S14：獲取可見光圖像和熒光圖像的對應特征點及其坐標位置，可見光圖像和熒光圖像對應特征點的坐標組成特征對，根據多組特征對坐標計算得到一組配準參數，其中，配準參數是像素偏移值或仿射變換矩陣；

S15：固定長度調整標靶和可見光相機和近紅外相機之間的間距，依次執行步驟S13～S14獲取多組配準參數；

S16：對所獲取的多組配準參數進行數據清洗，舍棄偏離整體平均值且差異超過設定值的異常配準參數組，計算剩余配準參數組中各參數的平均值作為最終的配準參數組。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，對接收的熒光圖像進行預處理包括：對接收的熒光圖像依次進行去噪、強度變換、數據非線性映射和偽彩化預處理。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟S4中的圖像融合過程具體是在特定顏色空間內對可見光圖像和熒光圖像的對應像素加權求和，其中，權重參數由可見光圖像的像素邊緣強度值和熒光圖像的像素強度值計算確定。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，對接收的熒光圖像進行預處理包括：

采用保邊濾波器對熒光圖像平滑去噪；通過設定的熒光信號強度閾值區分熒光信號和干擾信號，根據設定的強度放大系數對熒光信號線性增強，對干擾信號的強度值置0；將熒光像素的強度值非線性映射至可見光圖像像素位深范圍內；通過單通道熒光圖像生成3通道偽彩色圖像，偽彩圖像的色度由用戶指定。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，由I″′_i,j＝w′_i,jI′_i,j+w″_i,jI″_i,j確定圖像融合后的像素I″′_i,j，其中，w′_i,j是配準對齊后的可見光圖像像素I′_i,j的融合權重值，w″_i,j是配準對齊后的熒光圖像像素I″_i,j的融合權重值，(i,j)是像素的下標。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，由確定可見光圖像的融合權重值w′_i,j和熒光圖像的融合權重值w″_i,j，其中，Ω是屬于熒光區域的所有像素下標的集合，p_i,j∈[0,1]是可見光圖像像素的邊緣強度值，q_i,j∈[0,1]是熒光圖像像素的強度值。