本發(fā)明涉及計算機圖像處理領域，特別涉及在醫(yī)療領域的圖像處理的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法。

背景技術：

無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像作為一種重要的新型技術被廣泛應用于人類腸胃道疾病的診斷。它可以到達消化道任何位置，克服了傳統(tǒng)內(nèi)鏡無法檢測小腸疾病的缺點，具有無創(chuàng)傷、耐受性好的特點。盡管該技術隨著科技進步不斷完善，但在實際應用中還是面對著一些困難。膠囊內(nèi)鏡平均在消化道內(nèi)逗留8個小時，在這期間其攝像系統(tǒng)會自動拍攝全程消化道場景，共可采集50000～60000幅彩色的消化道圖像數(shù)據(jù)。而這些海量的圖片數(shù)據(jù)必須由專業(yè)的醫(yī)務人員進行人工判讀，工作強度大、效率低、耗費大量的時間。而且在眾多的圖像找出發(fā)生病變區(qū)域的圖片也有可能病變區(qū)域并不是那么明顯，從而增加了對患者病情的誤判，不但加重了病情，而且還耽擱了治療。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，特別創(chuàng)新地提出了一種

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法，包括如下步驟：

s1，從無線膠囊內(nèi)窺鏡中或者其他設備中獲取出的腸胃原始圖像，篩選出經(jīng)醫(yī)生初步診斷，但勾選出存在患病以及可能存在患病的這些圖片；

s2，對步驟1所述的不明顯特征圖像的血管奇變或者異物凸起部分進行處理,并根據(jù)彩色視覺的空間頻率響應理論與醫(yī)護人員的參考自行設計出算子掩摸模板；

s3，并根據(jù)相應的效果修改算子掩模，形成對應于不同部位不同顏色的參數(shù)。

所述的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法，優(yōu)選的，所述的s1所獲取的原始圖像經(jīng)醫(yī)生經(jīng)過如下篩選：

s1-1，將整個無線膠囊內(nèi)窺鏡的圖像分類，從可能發(fā)生病變的外形特征來分如：凹陷、隆起以及出血；也可以從發(fā)生的病變部位來分如：小腸黏膜、結腸或者降段黏膜等；

s1-2，通過標出以上不同類型不同部位的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像中的突變部位，并通過設計如權利要求1所說的算子掩模；

s1-3，通過設計好的算子掩模對選出的內(nèi)窺鏡圖像進行處理之后交于專家檢測，看是否存在原始圖像中不明顯甚至完成看不見的突變區(qū)域被顯示出來(前提是在步驟1-2中所標識的稍微比較的明顯的突顯部位被增強顯示)。

所述的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法，優(yōu)選的，所述的步驟2其中的算子掩模的設計的步驟包括：

s2-1，本實驗在rgb顏色空間對其進行處理，而無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像是彩色圖像組成，而為了不改變原圖像的大小而只進行增強處理的話，我們則需要一個3*3的矩陣，所以確定矩陣的大小。

s2-2，第一由于部分無法區(qū)分細節(jié)的奇變部分由于暗度太暗，人眼對光亮較低的圖片的信息處理能力就相對較弱，所以可以先將較暗圖片在hsv顏色空間中將亮度值調(diào)高再轉(zhuǎn)會rgb空間進行處理；第二由于無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像中血管部分或者發(fā)生奇變部位的顏色呈現(xiàn)為紅色或者暗紅色，是因為其吸收了照明led的紅光而致，所以我們在尋找矩陣的算子掩模的時候需要將原始圖片中的紅光去除，保留下來藍光作為其主色而使這些部分突顯出來。

s2-3，其中算子掩模的三個列向量分別為紅色控制分量，綠色控制分量以及藍色控制分量。

假設原像素點(b,g,r)通過算子掩模處理之后改變?yōu)椋?/p>

視覺對顏色變化的頻率響應，理論上稱為彩色視覺的空間頻率響應。如附圖中的圖2彩色視覺的空間頻率響應，而人眼對380-700納米范圍內(nèi)不同波長的光具有不同的敏感度，稱為人眼的視敏特性。即從380-700nm的顏色大致分為紫色、藍色、綠色、黃色、橙色、紅色。

步驟2-4，經(jīng)以上初步測試，給出算子掩模模板為：

所述的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法，優(yōu)選的，所述的s3所要求的經(jīng)算子模板微調(diào)而成為的參數(shù)可以針對于不同部位，如小腸黏膜、結腸或者降段黏膜，以及針對不同外型特征，如凹陷、隆起以及出血，或針對不同形狀，且根據(jù)人眼的視敏特性來講我們則選擇了對眼睛更加敏感的藍色、綠色或者紅色；

其檢測生成的算子掩模的正確性包含的步驟包括：

s3-1經(jīng)過在hsv顏色空間中提高亮度的圖片，需要醫(yī)務人員根據(jù)步驟1-1進行的分類以及標定出明顯突變區(qū)域；

s3-2將這些圖片通過算子掩模模板進行處理之后，經(jīng)過醫(yī)務人員的確認下(突出顯示了較為明顯的突變區(qū)域之后)，再次標定出次不明顯突變區(qū)域(在第一輪的處理之后，不明顯突變區(qū)域有可能突顯出來)；

s3-3在不損壞較為明顯突變區(qū)域顯示的情況下調(diào)節(jié)參數(shù)形成針對于不同部位，不同形狀的幾組算子掩模參數(shù)。并反復與醫(yī)務人員進行確認后即為最終的算子掩模參數(shù)。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

通過提升在hsv顏色空間提升亮度解決，比如氣泡問題，我們通過判斷這些區(qū)域的中心區(qū)域是否存在一個整體，還比如腸胃內(nèi)部還存在各種褶皺現(xiàn)象等等。所以我們能確保在處理之后的效果能很大程度上，加強這些突變區(qū)域與非突變區(qū)域的對比。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明顯示奇變區(qū)域的流程圖；

圖2是本發(fā)明顯示奇變區(qū)域的理論依據(jù)彩色視覺的空間頻率響應；

圖3是本發(fā)明顯示奇變區(qū)域的算子掩模參數(shù)規(guī)格；

圖4是本發(fā)明求取顯示奇變區(qū)域的算子掩模的公式；

圖5是本發(fā)明顯示奇變區(qū)域的部分算子掩模參數(shù)。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。

本發(fā)明公開了一種突出血管奇變或凸起物的顯示方法，其理論依據(jù)在于根據(jù)人眼的視敏特性來對無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像的突變部位更能使得醫(yī)務人員更加容易觀察到。首先對原始圖像進行顏色空間轉(zhuǎn)換，其從rgb顏色空間轉(zhuǎn)換至hsi顏色空間，即流程圖中的預處理部分，其公式如下：

其中

通過以上公式將亮度提升一部分，然后在進行進一步的處理。

結合圖3所示的像素網(wǎng)格來描述本發(fā)明所對應的公式。在與醫(yī)務人員循環(huán)交流處理中，我們?nèi)コ四苡绊懳覀兣袛噙@些突變區(qū)域的因素，比如光照因素我們通過提升在hsv顏色空間提升亮度解決，比如氣泡問題，我們通過判斷這些區(qū)域的中心區(qū)域是否存在一個整體，還比如腸胃內(nèi)部還存在各種褶皺現(xiàn)象等等。所以我們能確保在處理之后的效果能很大程度上，加強這些突變區(qū)域與非突變區(qū)域的對比。

在圖4中，右邊與掩模算子相乘的原像素，根據(jù)此點對應于算子掩模的不同種類型，模型大概分為3大類。隆起(凹陷)模型算子掩模，小腸(結腸、胃)黏膜模型算子掩模，藍色(綠色等)模型算子掩模。其中各個算子掩模的參數(shù)由圖5給出。在圖像處理的過程中，上面的幾種算子掩模會給出使用次數(shù)最多的前5名，其余也將留在待選區(qū)。

本發(fā)明提供了一種無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法，包括如下步驟：

s1，從無線膠囊內(nèi)窺鏡中或者其他設備中獲取出的腸胃原始圖像，篩選出經(jīng)醫(yī)生初步診斷，但勾選出存在患病以及可能存在患病的這些圖片；

s2，對步驟1所述的不明顯特征圖像的血管奇變或者異物凸起部分進行處理,并根據(jù)彩色視覺的空間頻率響應理論與醫(yī)護人員的參考自行設計出算子掩摸模板；

s3，并根據(jù)相應的效果修改算子掩模，形成對應于不同部位不同顏色的參數(shù)。

所述的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法，優(yōu)選的，所述的s1所獲取的原始圖像經(jīng)醫(yī)生經(jīng)過如下篩選：

s1-1，將整個無線膠囊內(nèi)窺鏡的圖像分類，從可能發(fā)生病變的外形特征來分如：凹陷、隆起以及出血；也可以從發(fā)生的病變部位來分如：小腸黏膜、結腸或者降段黏膜等；

s1-2，通過標出以上不同類型不同部位的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像中的突變部位，并通過設計如權利要求1所說的算子掩模；

s1-3，通過設計好的算子掩模對選出的內(nèi)窺鏡圖像進行處理之后交于專家檢測，看是否存在原始圖像中不明顯甚至完成看不見的突變區(qū)域被顯示出來(前提是在步驟1-2中所標識的稍微比較的明顯的突顯部位被增強顯示)。

所述的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法，優(yōu)選的，所述的步驟2其中的算子掩模的設計的步驟包括：

s2-1，本實驗在rgb顏色空間對其進行處理，而無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像是彩色圖像組成，而為了不改變原圖像的大小而只進行增強處理的話，我們則需要一個3*3的矩陣，所以確定矩陣的大小。

s2-2，第一由于部分無法區(qū)分細節(jié)的奇變部分由于暗度太暗，人眼對光亮較低的圖片的信息處理能力就相對較弱，所以可以先將較暗圖片在hsv顏色空間中將亮度值調(diào)高再轉(zhuǎn)會rgb空間進行處理；第二由于無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像中血管部分或者發(fā)生奇變部位的顏色呈現(xiàn)為紅色或者暗紅色，是因為其吸收了照明led的紅光而致，所以我們在尋找矩陣的算子掩模的時候需要將原始圖片中的紅光去除，保留下來藍光作為其主色而使這些部分突顯出來。

s2-3，其中算子掩模的三個列向量分別為紅色控制分量，綠色控制分量以及藍色控制分量。

假設原像素點(b,g,r)通過算子掩模處理之后改變?yōu)椋?/p>

視覺對顏色變化的頻率響應，理論上稱為彩色視覺的空間頻率響應。如附圖中的圖2彩色視覺的空間頻率響應，而人眼對380-700納米范圍內(nèi)不同波長的光具有不同的敏感度，稱為人眼的視敏特性。即從380-700nm的顏色大致分為紫色、藍色、綠色、黃色、橙色、紅色。

步驟2-4，經(jīng)以上初步測試，給出算子掩模模板為：

所述的無線膠囊內(nèi)窺鏡圖像突出血管奇變以及凸起部位的顯示方法，優(yōu)選的，所述的s3所要求的經(jīng)算子模板微調(diào)而成為的參數(shù)可以針對于不同部位，如小腸黏膜、結腸或者降段黏膜，以及針對不同外型特征，如凹陷、隆起以及出血，或針對不同形狀，且根據(jù)人眼的視敏特性來講我們則選擇了對眼睛更加敏感的藍色、綠色或者紅色；

其檢測生成的算子掩模的正確性包含的步驟包括：

s3-1經(jīng)過在hsv顏色空間中提高亮度的圖片，需要醫(yī)務人員根據(jù)步驟1-1進行的分類以及標定出明顯突變區(qū)域；

s3-2將這些圖片通過算子掩模模板進行處理之后，經(jīng)過醫(yī)務人員的確認下(突出顯示了較為明顯的突變區(qū)域之后)，再次標定出次不明顯突變區(qū)域(在第一輪的處理之后，不明顯突變區(qū)域有可能突顯出來)；

s3-3在不損壞較為明顯突變區(qū)域顯示的情況下調(diào)節(jié)參數(shù)形成針對于不同部位，不同形狀的幾組算子掩模參數(shù)。并反復與醫(yī)務人員進行確認后即為最終的算子掩模參數(shù)。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。