三通道Narrow‑band感知颜色特征提取用于描述消化道内医学图像的工作方法与流程

文档序号:11231285阅读:435来源:国知局

本发明涉及计算机模式识别领域,尤其涉及一种三通道narrow-band感知颜色特征提取用于描述消化道内医学图像的工作方法。



背景技术:

消化道内医学图像作为医学图像中的一个重要分支主要用于检查和诊断消化道内疾病。目前较主流的消化道图像获得途径主要有:无线胶囊内镜、胃镜、肠镜等消化道内镜。由于消化道独特的黏膜组织结构,其通过诊断工具所获得的图像的颜色相对于自然图像而言是有限的且单一的,纹理是规则的且可描述的。因此,为了帮助医务人员更好的理解和提供一种客观的参考手段,一种提出一种用于描述消化道内医学图像的特征描述方法用于计算机的自动识别是必要的。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种三通道narrow-band感知颜色特征提取用于描述消化道内医学图像的工作方法。

为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种三通道narrow-band感知颜色特征提取用于描述消化道内医学图像的工作方法,包括:

s1,获取原始图像i(x)的l、a和b通道图像il(x),ia(x)和ib(x);

s2,获得三通道narrow-band感知颜色直方图;

s3,对于图像i(x)纹理特征进行提取;

s4,将三通道narrow-band感知颜色结合纹理特征,获得基于颜色和纹理的特征描述子来表示消化道内医学图像,结合聚类或分类算法实现对异常图像的识别和分类。

所述的三通道narrow-band感知颜色特征提取用于描述消化道内医学图像的工作方法,优选的,所述s1包括:

rgb转xyz:

ix=ir×0.4124+ig×0.3576+ib×0.1805

iy=ir×0.2126+ig×0.7152+ib×0.0722

iz=ir×0.0193+ig×0.1192+ib×0.9505

其中分别是通过校正函数g(x)获得的r、g和b通道的像素值,g(x)如下:

xyz转lab,xyz是一个颜色空间表示方式:

il=116f(iy/yn)-16

ia=500[f(ix/xn)-f(iy/yn)]+128

ib=200[f(iy/yn)-f(iz/zn)]+128

其中xn=95.047,yn=100.0和zn=108.883。

故获得l、a和b通道图像il(x),ia(x)和ib(x),如下式所示:

il(x)=116f(iy(x)/yn)-16,

ia(x)=500[f(ix(x)/xn)-f(iy(x)/yn)]+128

ib(x)=200[f(iy(x)/yn)-f(iz(x)/zn)]+128。

所述的三通道narrow-band感知颜色特征提取用于描述消化道内医学图像的工作方法,优选的,所述s2包括:

其中i=1,2,3分别表示通道a,b,l且符号∪和[]均表示直方图合并。

所述的三通道narrow-band感知颜色特征提取用于描述消化道内医学图像的工作方法,优选的,所述s3包括:

获得图像i(x)的灰度图像ii(x)

其中ir(x),ig(x)和ib(x)分别表示通道r、g和b的图像。ii(x)整体表示灰度图像。

获取纹理特征描述直方图

htexture=method(ii(x))

其中method()表示某种纹理特征提取方法用于提取图像ii(x)的纹理特征。

所述的三通道narrow-band感知颜色特征提取用于描述消化道内医学图像的工作方法,优选的,所述s4包括:

获得了基于颜色和纹理的特征描述子用于表示消化道内医学图像。本发明提出的消化道医学图像描述子可以结合聚类或分类算法实现对病变或者异常图像的识别和分类等任务。描述子表示如下:

color+texture=[hlab,htexture]。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

最终,获得了基于颜色和纹理的特征描述子用于表示消化道内的医学图像,该图像相比于传统图像更加清晰。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明总体示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明提出了一种三通道narrow-band感知颜色特征提取方法并结合当下流行的特征提取方法来描述消化道图像并将其用于识别异常图像数据的技术。该方法是在基于感知颜色空间lab来提取图像特征的。因为目前的数字图像,不论是自然图像还是医学图像,其都是在rgb颜色空间上行进行显示的,所以,首先本发明将rgb颜色空间转化为lab颜色空间。lab颜色空间是一种于设备无关的且基于人眼感知世界的颜色的一种颜色模型。其3个组件通道l、a和b分别表示亮度,绿色到红色和蓝色到黄色。lab丰富的颜色范围能适合描述消化道内医学图像的所有颜色。然后,本发明分别获得通道l、a和b的narrow-band颜色直方图。接下来,通过纹理提取方法,获得图像的纹理特征直方图。最后,结合颜色直方图和纹理特征直方图来共同描述消化道内图像的特征用于分类识别。流程图如图1所示。

(1)获取原始图像i(x)的l、a和b通道图像il(x),ia(x)和ib(x)。

由于wce原始图像是按rgb颜色空间进行存储的,所以本发明首先需要将rgb颜色空间图像i(x)转化为lab颜色空间的图像,但是rgb和lab之间没有直接的转换公式,必须进行一次中间转化,先将rgb颜色空间图像转换为xyz空间,然后在通过xyz空间获得l、a和b通道图像il(x),ia(x)和ib(x),如下式所示:

rgb转xyz:

ix=ir×0.4124+ig×0.3576+ib×0.1805

iy=ir×0.2126+ig×0.7152+ib×0.0722

iz=ir×0.0193+ig×0.1192+ib×0.9505

其中分别是通过校正函数g(x)获得的r、g和b通道的像素值,g(x)如下:

xyz转lab,xyz是一个颜色空间表示方式:

il=116f(iy/yn)-16

ia=500[f(ix/xn)-f(iy/yn)]+128

ib=200[f(iy/yn)-f(iz/zn)]+128

其中xn=95.047,yn=100.0和zn=108.883。

故获得l、a和b通道图像il(x),ia(x)和ib(x),如下式所示:

il(x)=116f(iy(x)/yn)-16,

ia(x)=500[f(ix(x)/xn)-f(iy(x)/yn)]+128

ib(x)=200[f(iy(x)/yn)-f(iz(x)/zn)]+128

(2)获得三通道narrow-band感知颜色直方图

其中i=1,2,3分别表示通道a,b,l且符号∪和[]均表示直方图合并。

(3)纹理特征提取

在医学图像中,除了颜色特征以为,纹理特征也是一个重要的特征需要被考虑。因为,人体的消化道内含有丰富和血管和黏膜组织,所以消化道图像中的纹理也是极其丰富的。目前较为流行的纹理特征提取方法主要分为3大类,基于统计的纹理特征描述法(灰度共生矩阵)、基于时域的纹理特征描述法(局部二值描述子)和基于频域的纹理特征描述法(gabor描述子)。因此获得图像i(x)的纹理特征如下所示:

获得图像i(x)的灰度图像ii(x)

其中ir(x),ig(x)和ib(x)分别表示通道r、g和b的图像。ii(x)整体表示灰度图像,i是一个下标表示灰度图像是单词intensity的简写并没有数字的含义。

获取纹理特征描述直方图

htexture=method(ii(x))

其中method()表示某种纹理特征提取方法用于提取图像ii(x)的纹理特征。

(4)三通道narrow-band感知颜色结合纹理特征

最终,获得了基于颜色和纹理的特征描述子用于表示消化道内医学图像。本发明提出的消化道医学图像描述子可以结合聚类或分类算法实现对病变或者异常图像的识别和分类等任务。描述子表示如下:

color+texture=[hlab,htexture]。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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