一种共聚焦内窥镜图像优化方法及相关设备与流程

本说明书涉及图像处理领域，更具体地说，本技术涉及一种共聚焦内窥镜图像优化方法及相关设备。

背景技术：

1、共聚焦内窥镜是一种可以借助胃镜、结肠镜等通道伸入人体，获取局部组织学图像来实现微小病灶、胃肠道病变及早期胃肠道癌变的精准诊断的医疗设备。共聚焦内窥镜的扫描控制模块中有两个重要部件：谐振镜和检流计振镜。谐振镜的作用是使得光线沿水平方向快速扫描(因此也称为x振镜)，检流计振镜的作用是使得光线沿竖直方向扫描(因此也称为y振镜)，两者配合以获得二维平面的图像。

2、谐振镜工作原理是沿着旋转轴往复旋转一定角度，到达扫描范围边缘时转向，向相反的方向旋转。相邻两行的扫描方向反相，由于扫描速度高，相邻两行的扫描起始点很难保持一致，导致相邻两行有移位，扫描时正弦特征的角速度，在边缘时速度慢，在中间时速度快，导致整体有两端拉伸中间压缩的畸变。相关技术中，缺少一种准确图像优化方法。

技术实现思路

1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、第一方面，本技术提出一种共聚焦内窥镜图像优化方法，上述方法包括：

3、获取待计算数据集，其中，上述待计算数据集是对待处理数据进行数据去噪操作获取的；

4、基于上述待计算数据集获取对齐参数；

5、基于上述待计算数据集获取校正目标值；

6、基于上述对齐参数对正弦采样数据点集进行对齐操作，以获取对齐正弦采样数据点集；

7、基于上述校正目标值对上述对齐正弦采样数据点集进行校正操作，以获取优化数据集。

8、可选地，上述方法还包括：

9、在上述计算数据集中选取一个第一数据集和两个第二数据集，其中，上述第二数据集中的每个数据与上述第一数据集中的数据在计算数据集中相邻，且不同的上述第二数据集同次序的第二数据与上述第一数据集中在计算数据集中位于上述第一数据集中的第一数据两侧；

10、以上述第一数据集为基准对上述第二数据集进行偏移操作，并计算对齐代价值；

11、基于上述对齐代价值确定目标对齐参数。

12、可选地，上述在上述计算数据集中选取一个第一数据集和两个第二数据集，包括：

13、确定上述计算数据集中图像中目标区域的起始行号和结束行号；

14、基于上述起始行号、上述结束行号和预设段数进行分段处理，以获取分段处最近的奇数行或偶数行以形成上述第一数据集；

15、基于上述第一数据集获取与上述第一数据集中的第一数据相邻的第二数据，以形成两个上述第二数据集。

16、可选地，上述确定上述计算数据集中图像中目标区域的起始行号和结束行号，包括：

17、获取上述计算数据集中图像数据的像素值直方图；

18、基于上述像素值直方图使用otsu算法获取阈值信息；

19、基于上述阈值信息确定上述起始行号和上述结束行号。

20、可选地，上述方法还包括：

21、通过下式计算上述对齐代价值cost：

22、

23、其中，p代表对齐操作中使用的行数，eid和sid分别表示选结束行号和起始行号，odp(id)表示在偏移d下，偶数行p中第id个数据点，ed1p(id)和ed2p(id)分别表示奇数行p中第id个数据点在两个不同的偶数行数据集中的对应点，为一个双重求和符号，表示要对所有选定的奇数行和在这些行中的每个数据点进行迭代，和是绝对值差异，表示在d偏移下，给定数据点的奇偶行之间的差异，为归一化因子。

24、可选地，上述方法还包括：

25、获取均匀扫描采样点数据集和正弦采样数据点集；

26、计算上述均匀扫描采样点数据集和正弦采样数据点集中数据的中心差值信息；

27、基于上述中心值差信息、拉伸系数、振镜扫描频率和正弦采样频率计算参考变量；

28、基于上述参考变量和上述参考变量阈值信息确定校正参考值；

29、根据上述校正参考值和正弦采样数据点集中图像的中心列信息的和值进行近似取整操作，以获取校正目标值。

30、可选地，上述参考变量阈值信息包括第一阈值信息和第二阈值信息，上述第二阈值信息大于上述第一阈值信息，上述校正参考值包括第一校正参考值、第二校正参考值和第三校正参考值，

31、上述基于上述参考变量和上述参考变量阈值信息确定校正参考值，包括：

32、在上述参考变量小于上述第一阈值信息的情况下，将上述第一校正参考值确定为校正参考值，或，在上述参考变量大于上述第二阈值信息的情况下，将上述第二校正参考值确定为校正参考值的情况下：

33、基于下式确定上述第一校正参考值dn11：

34、

35、其中，fscan为振镜扫描频率，fsample为正弦采样频率；

36、基于下式确定上述第二校正值dn12：

37、

38、其中，fscan为振镜扫描频率，fsample为正弦采样频率；

39、基于下式确定上述第三校正值dn13：

40、

41、其中，fscan为振镜扫描频率，fsample为正弦采样频率，α为拉伸系数，dn2为中心差值信息，arcsin()为反正弦函数。

42、可选地，上述方法还包括：

43、对上述待计算数据集中的待计算图像数据进行二值化处理操作，以获取二值化图像集；

44、对上述二值化图像集中的二值化图像数据进行形态封闭操作，以获取封闭图像集；

45、在上述封闭图像集中的封闭图像中获取类椭形区域的高度信息、宽度信息和最边列信息；

46、基于上述高度信息、宽度信息和最边列信息计算校正参数，其中，上述校正参数包括拉伸系数信息和中心列信息。

47、可选地，上述方法还包括：

48、根据上述高度信息和上述宽度信息计算上述拉伸系数信息；

49、根据下式计算上述中心列信息c：

50、

51、式中，c为图像的几何中心点的坐标，c0为最边列信息，h1为上述高度信息，w1为上述宽度信息，fsample为采样频率，fscan为扫描频率，arcsin()为反正弦函数。

52、第二方面，本技术还提出一种共聚焦内窥镜图像优化装置，包括：

53、第一获取单元，用于获取待计算数据集，其中，上述待计算数据集是对待处理数据进行数据去噪操作获取的；

54、第二获取单元，用于基于上述待计算数据集获取对齐参数；

55、第三获取单元，用于基于上述待计算数据集获取校正目标值；

56、第四获取单元，用于基于上述对齐参数对正弦采样数据点集进行对齐操作，以获取对齐正弦采样数据点集；

57、第五获取单元，用于基于上述校正目标值对上述对齐正弦采样数据点集进行校正操作，以获取优化数据集。

58、综上，本技术实施例的共聚焦内窥镜图像优化方法包括：获取待计算数据集，其中，上述待计算数据集是对待处理数据进行数据去噪操作获取的；基于上述待计算数据集获取对齐参数；基于上述待计算数据集获取校正目标值；基于上述对齐参数对正弦采样数据点集进行对齐操作，以获取对齐正弦采样数据点集；基于上述校正目标值对上述对齐正弦采样数据点集进行校正操作，以获取优化数据集。本技术施例提供的一种共聚焦内窥镜图像优化方法，通过在预处理模式下计算对齐参数和校正目标值，基于对齐参数对图像数据进行对齐操作，基于校正目标值进行校正操作。通过切换预处理和正常工作模式，内窥镜可以适应不同的使用场景，确保无论在何种条件下都能获取高质量的图像数据。通过本方法可以将共聚焦内窥镜采集到的原始数据进行对齐和校正处理，以消除因谐振镜扫描过程产生的数据不对齐、畸变的问题。

59、本技术提出的共聚焦内窥镜图像优化方法，本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。