[發明專利]一種廣域眼底相機圖像融合方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202211097419.4
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN115775210A
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 何明鑫;劉洋;張瀚文;沈小厚;劉建坤
• 申請（專利權）人: 南京瞳芯慧圖醫療技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50;G06T7/33;G06T7/90
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 金龍

本發明公開了廣域眼底相機圖像融合方法、系統及存儲介質，屬于圖像處理領域。針對現有技術中存在特別針對于新生兒的廣域眼底相機由于受簡化光路的設計限制，廣域眼底圖像的強霧效應圖像不友好的問題，本發明提供了廣域眼底相機圖像融合方法、系統及存儲介質，對于輸入的廣域眼底圖像組，首先進行圖像預處理以提高圖像質量。然后通過泊松融合方法對兩幅預處理圖像的顏色和亮度進行歸一化，以減少顏色和亮度差異。其次，基于模板掩模選擇兩幅圖像的高質量區域進行融合。最后，對低亮度的融合圖像進行增強，以進一步提高整體圖像質量。它可以實現得到高質量的眼底結構相對完整的廣域眼底圖像，從而為醫生進行新生兒眼底疾病診斷提供依據。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，更具體地說，涉及廣域眼底相機圖像融合方法、系統及存儲介質。

背景技術

對于圖像融合問題，為了盡可能地保留原始的精確信息，可以應用像素級圖像融合算法，可分為兩類：基于空間域的圖像融合和基于變換域的圖像融合。

基于空間域的圖像融合通常直接在圖像像素的灰度空間上進行。最直接的方法是使用最大值法或加權平均法從兩個輸入圖像中選擇像素，該方法直接對目標像素進行操作，而不考慮相鄰像素之間的相關性。

基于變換域的眼底圖像融合典型方法主要包括基于金字塔變換的圖像融合和基于小波變換的圖像融合。基于金字塔變換的圖像融合算法提取了不同分解尺度下的圖像細節信息，具有良好的融合效果。然而，在金字塔分解之后，分解層之間的數據是冗余的，高頻信息可能會嚴重丟失?；谛〔ㄗ儞Q的圖像融合算法不僅可以提取圖像的低頻信息，而且可以獲得高頻細節信息。但是，由于小波變換使用行和列下采樣，圖像不是平移不變的，容易導致融合圖像的失真。

與傳統的圖像融合不同，廣域眼底圖像的圖像融合不僅要考慮像素之間的相關性，還應放棄光源附近視網膜結構被覆蓋的低質量區域。Paul等人提出了一種圖像融合算法，通過光譜分析生成的掩模用于對源圖像中每個像素的可見性進行評分，輸出圖像中的每個像素取具有最高評分的相應源像素，但其掩模導出的透射區域較大，對強霧效應圖像不友好。

發明內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在特別針對于新生兒的廣域眼底相機由于受簡化光路的設計限制，廣域眼底圖像的強霧效應圖像不友好的問題，本發明提供了廣域眼底相機圖像融合方法、系統及存儲介質，它可以實現得到高質量的眼底結構相對完整的廣域眼底圖像，從而為醫生進行新生兒眼底疾病診斷提供依據。

2.技術方案

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種廣域眼底相機圖像融合方法，步驟如下，

對于輸入的廣域眼底圖像組，首先進行圖像預處理，然后通過泊松融合方法對兩幅預處理圖像的顏色和亮度進行歸一化，減少顏色和亮度差異，再基于模板掩模選擇兩幅圖像的高質量區域進行融合，最后對低亮度的融合圖像進行增強獲得高質量圖像。

更進一步的，廣域眼底圖像預處理包括如下具體步驟，

圖像去霧

首先計算輸入圖像三通道最小值組成的暗通道圖像I^dark1，對暗通道圖像進行腐蝕得到I^dark2，并以原暗通道圖像為引導圖像，腐蝕后的暗通道圖像作為待濾波圖像進行引導濾波得到I^dark，通過計算原輸入圖像最亮像素點的像素值作為大氣光值；最后結合暗通道圖像I^dark和大氣光值估計出圖像透射率，并通過大氣散射模型恢復出無霧圖像，大氣散射模型為I(x)＝J(x)t(x)+A(1-t(x))，其中，I(x)是待去霧的圖像，J(x)是去霧后的圖像，A是大氣光值，t(x)為透射率；

圖像對齊