一种基于CMOS成像的内窥镜图像处理方法、装置和电子设备与流程

本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种基于cmos成像的内窥镜图像处理方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、传统内窥镜系统一般使用ccd成像传感器，由于ccd成本较高导致内窥镜系统成本居高不下。随着cmos成像传感器在各行业中的广泛使用，制程成本大幅度下降，性能指标和市场占有率大幅度提升，在绝大部分应用中已经完全取代ccd产品，而cmos传感器图像的动态范围比ccd窄，成像机理有所差异，因此，有必要提供一种新的方法，提高图像视觉效果。

技术实现思路

1、本说明书实施例提供一种基于cmos成像的内窥镜图像处理方法、装置和电子设备，用以提高视觉效果。

2、本说明书实施例提供一种基于cmos成像的内窥镜图像处理方法，包括：

3、通过内窥镜中的cmos传感器采集原始图像数据，传输至fpga以对所述原始图像数据进行处理；

4、将所述原始图像数据转换成yuv格式，用增强函数对y通道的数据进行曲线增强，并进行去雾处理，去雾后进行时频域滤波去噪处理；

5、对滤波后的图像进行图像分割，得到光照图像和反射图像；

6、分别对光照图像和反射图像进行增强，并用增强后的光照图像和反射图像合成结果图像。

7、可选地，所述进行去雾处理，包括：

8、用曲线增强后的图像的y通道图像减去y通道去雾特征图像，得到去雾后的图像。

9、可选地，所述进行时频域滤波去噪处理，包括：

10、计算当前图像和前一帧y通道图像像素值的差值及对应的加权平均系数；

11、用当前的待处理图像的像素值加上前一帧y通道图像像素值的差值与加权平均系数的乘积，进行时域滤波；

12、通过保边滤波对时域滤波后的图像进行空域滤波。

13、可选地，所述分别对光照图像和反射图像进行增强，包括：

14、分别对光照图像和反射图像进行gamma增强。

15、可选地，所述分别对光照图像和反射图像进行细节增强，包括：

16、将反射图像乘以大于1的比例因子进行比例增强；

17、利用卷积算子对反射图像进行一阶增强和二阶增强。

18、可选地，所述用增强后的光照图像和反射图像合成图像，包括：

19、用依次进行比例增强、一阶增强和二阶增强后的反射图像和gamma增强后的光照图像合成图像，得到处理后的图像。

20、可选地，还包括：

21、对合成的图像进行比例转化得到动态范围正常的yuv通道图像并最终由yuv图像转换为rgb图像，从而获得结果图像。

22、本说明书实施例还提供一种基于cmos成像的内窥镜图像处理装置，包括：

23、带手柄的内窥镜、连接线和主机，所述内窥镜与所述主机电性连接；

24、所述内窥镜中具有led照明单元和图像传感器，所述图像传感器为cmos传感器，用于采集原始图像数据，传输至主机中的图像处理器以对所述原始图像数据进行处理，所述图像处理器为fpga；

25、连接线中具有光源控制器，用于根据主机中图像处理器反馈的分析信息对led照明单元和图像传感器进行控制，以进行曝光、增益和感光度调节；

26、所述主机包括：视频输入接口、图像处理器和视频输出单元；

27、所述图像处理器用于，将所述原始图像数据转换成yuv格式，用增强函数对y通道的数据进行曲线增强，并进行去雾处理，去雾后进行时频域滤波去噪处理；

28、对滤波后的图像进行图像分割，得到光照图像和反射图像；

29、分别对光照图像和反射图像进行增强，并用增强后的光照图像和反射图像合成结果图像；

30、所述视频输出单元用于将结果图像显示到显示器上。

31、本说明书实施例还提供一种电子设备，其中，该电子设备包括：

32、处理器；以及，

33、存储计算机可执行程序的存储器，所述可执行程序在被执行时使所述处理器执行上述任一项方法。

34、本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现上述任一项方法。

35、本说明书实施例提供的各种技术方案通过内窥镜中的cmos传感器采集原始图像数据，传输至fpga以对所述原始图像数据进行处理，将所述原始图像数据转换成yuv格式，用增强函数对y通道的数据进行曲线增强，并进行去雾处理，去雾后进行时频域滤波去噪处理，对滤波后的图像进行图像分割，得到光照图像和反射图像，分别对光照图像和反射图像进行增强，并用增强后的光照图像和反射图像合成结果图像。通过对原始图像进行曲线增强、去雾、滤波，分别对光照图像和反射图像进行增强再合成，提高了图像的视觉效果。

技术特征：

1.一种基于cmos成像的内窥镜图像处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行去雾处理，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述进行时频域滤波去噪处理，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对光照图像和反射图像进行增强，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别对光照图像和反射图像进行细节增强，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述用增强后的光照图像和反射图像合成图像，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

8.一种基于cmos成像的内窥镜图像处理装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其中，该电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本说明书实施例提供一种基于CMOS成像的内窥镜图像处理方法，通过内窥镜中的CMOS传感器采集原始图像数据，传输至FPGA以对所述原始图像数据进行处理，将所述原始图像数据转换成YUV格式，用增强函数对Y通道的数据进行曲线增强，并进行去雾处理，去雾后进行时频域滤波去噪处理，对去噪后的图像进行图像分割，得到光照图像和反射图像，分别对光照图像和反射图像进行增强，并用增强后的光照图像和反射图像合成结果图像。通过对原始图像进行曲线增强、去雾、滤波，分别对光照图像和反射图像进行增强再合成，提高了图像的视觉效果。

技术研发人员：申晖,陈兴旺,李有森
受保护的技术使用者：瀚湄信息科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13