适用于内窥镜的图像颜色校正方法、装置和存储介质

文档序号:1744933 发布日期:2019-11-26 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 适用于内窥镜的图像颜色校正方法、装置和存储介质 (Suitable for the image color correction method of endoscope, device and storage medium ) 是由 宋翀绂 孙光宇 于 2019-08-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种适用于内窥镜的图像颜色校正方法、装置和存储介质,该方法包括步骤:获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图;计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素;判断所述比值是否大于或等于预设比值,若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像,若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像。本发明能够在内窥镜使用过程中,实时对内窥镜采集的图像进行颜色校正,使图像色彩逼近真实颜色,从而减小图像偏色。(The invention discloses a kind of suitable for the image color correction method of endoscope, device and storage medium, and the method comprising the steps of: obtaining the grayscale image of the current frame image acquired in real time by the camera of endoscope;Calculate ratio shared by first kind pixel in the grayscale image;Wherein, the first kind pixel is the pixel that gray value is greater than or equal to gray threshold;Judge whether the ratio is greater than or equal to default ratio, if, white balance processing is then carried out to the current frame image using preset blank level adjustment algorithm, current frame image after obtaining color correction, if not, it is then corrected according to color of the color correction parameters of the camera of the endoscope to the current frame image, the current frame image after obtaining color correction.The present invention can carry out color correction to the image of endoscope acquisition in real time, make image color approaching to reality color, to reduce image color cast in endoscope use process.)

适用于内窥镜的图像颜色校正方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种适用于内窥镜的图像颜色校正方法、装置和存储介质。

背景技术

内窥镜是一种常用的医疗器械,其将传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学及软件等集中于一体。随着医疗技术的不断进步,内窥镜应用在临床上的需求进一步扩张和深化,其将会成为疾病诊治中不可或缺的器械。由于内窥镜自带光源照射条件的局限性,以及人体内部环境结构的复杂性,内窥镜采集的图像会由于曝光不足而大面积灰暗,手术中医生不能正常观察操作空间,进而会造成诊断误差甚至手术失败。此外,在使用内窥镜的同时对病灶进行热处理治疗的过程中,治疗光线会使内窥镜采集的图像产生极大的色彩偏差,对手术过程中观察病人情况和术后对病灶治疗的评估造成较大影响。因此,实现对内窥镜图像的颜色校正,具有十分重要的现实意义。

目前,传统的内窥镜配置了手动白平衡的功能,一般是通过在使用内窥镜进行疾病诊治前,将一张无光的白纸放在室内,将内窥镜的摄像头对准白纸,撑满画面,并执行手动白平衡功能,以调整图像偏色。

发明人在实施本发明的过程中发现,由于手动白平衡功能只在设置时所处的光源下有效,当环境光源发生变化时,内窥镜采集的图像会出现较大的偏色,而内窥镜是用于在人体内部进行图像采集,且人体内部环境的光线和室内环境的光线存在较大差异,并且部分内窥镜自带的亮度调节功能开启后也会干扰白平衡效果,因此,即使在室内环境的光源下预先设置白平衡,内窥镜在人体内部实时采集的图像还是会出现较大的偏色。

发明内容

本发明实施例提供一种适用于内窥镜的图像颜色校正方法、装置和存储介质,能够在内窥镜使用过程中,实时对内窥镜采集的图像进行颜色校正,从而减小图像偏色。

为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种适用于内窥镜的图像颜色校正方法,包括:

获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图;

计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素;

判断所述比值是否大于或等于预设比值,若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像,若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像。

作为上述方案的改进,所述获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图,具体包括:

对由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像进行复制,得到复制图像;

对所述复制图像进行高斯平滑处理,得到处理后的复制图像;

将所述处理后的复制图像转换为灰度图。

作为上述方案的改进,所述灰度阈值的获取步骤,具体包括:

通过所述内窥镜的摄像头对N阶灰阶图进行图像采集,得到测试灰阶图;其中,N为正整数;

获取所述测试灰阶图中各像素的灰阶值,并根据获取到的各像素灰阶值中的最大灰阶值和预设百分比,确定参考灰阶值;

将所述测试灰阶图均匀分割为N个区域,并根据所述测试灰阶图中各像素的灰阶值计算得到每个区域的均值灰阶值;

确定所述每个区域的均值灰阶值中与所述参考灰阶值的大小最接近的较小值和较大值;

根据所述参考灰阶值、所述较小值和所述较大值进行插值计算,得到所述参考灰阶值对应的灰阶,将所述参考灰阶值对应的灰阶作为所述灰度阈值。

作为上述方案的改进,所述预设的白平衡调整算法为灰度世界算法;

则所述采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像,具体包括:

根据所述第一类像素的灰度均值确定灰度世界算法的当前灰度均值参数;

采用灰度世界算法和所述当前灰度均值参数对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像。

作为上述方案的改进,所述根据所述第一类像素的灰度均值确定灰度世界算法的当前灰度均值参数,具体包括:

计算所述第一类像素的灰度均值;

尝试获取历史灰度均值参数;其中,所述历史灰度均值参数为采用灰度世界算法对前一帧图像进行白平衡处理时采用的灰度均值参数;

若能获取到所述历史灰度均值参数,则根据所述第一类像素的灰度均值和所述历史灰度均值参数,确定所述当前灰度均值参数;

若无法获取到所述历史灰度均值参数,则根据所述第一类像素的灰度均值确定灰度世界算法的当前灰度均值参数。

作为上述方案的改进,所述颜色修正参数包括红色分量加权系数、绿色分量加权系数和蓝色分量加权系数;

则所述根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像,具体包括:

获取所述当前帧图像的三通道分量;其中,所述三通道分量包括红色分量、绿色分量和蓝色分量;

将所述三通道分量分别乘以各自对应的所述颜色修正参数中的加权系数,得到适应摄像头的三通道分量;

将所述适应摄像头的三通道分量合并,得到颜色校正后的当前帧图像。

作为上述方案的改进,所述颜色修正参数的获取步骤,具体包括:

S1、通过所述内窥镜的摄像头对国际标准色卡进行图像采集,得到测试色卡图;其中,所述国际标准色卡包括M个色块,M为正整数;

S2、根据所述测试色卡图中所有像素的RGB值,采用灰度世界算法计算所述测试色卡图的红色分量增益系数、绿色分量增益系数和蓝色分量增益系数,并分别设置其对应的加权值为1;

S3、根据所述测试色卡图的红色分量增益系数、绿色分量增益系数和蓝色分量增益系数和其对应的加权值,对所述测试色卡图的颜色值进行调整,得到调整后的测试色卡图;

S4、计算所述调整后的测试色卡图中每个色块的Lab颜色空间值;

S5、根据所述每个色块的Lab颜色空间值和该色块对应的国际标准Lab颜色空间值,确定所述调整后的测试色卡图与所述国际标准色卡之间的色度差;其中,所述色度差包括红绿色度差和黄蓝色度差;

S6、判断所述色度差是否均大于预设色度差阈值,若是,则执行步骤S7,若否,则执行步骤S8;

S7、根据所述色度差,对所述步骤S3中红色分量增益系数的加权值或/和蓝色分量增益系数的加权值进行修改,并返回步骤S3;

S8、将所述步骤S3中的红色分量增益系数的加权值、绿色分量增益系数的加权值和蓝色分量增益系数的加权值分别作为所述颜色修正参数中的红色分量加权系数、绿色分量加权系数和蓝色分量加权系数。

相应地,本发明实施例还提供了一种适用于内窥镜的图像颜色校正装置,包括:

获取模块,用于获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图;

计算模块,用于计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素;

校正模块,用于判断所述比值是否大于或等于预设比值,若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像,若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像。

相应地,本发明实施例还提供了一种适用于内窥镜的图像颜色校正装置,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的适用于内窥镜的图像颜色校正方法。

相应地,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任一项所述的适用于内窥镜的图像颜色校正方法。

与现有技术相比,本发明实施例提供的一种适用于内窥镜的图像颜色校正方法、装置和存储介质,首先,获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图;再计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素;然后,判断所述比值是否大于或等于预设比值;若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像;若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像,从而实现实时对内窥镜采集的图像进行颜色校正。由于本发明实施例通过将内窥镜的摄像头采集到的当前帧图像中,灰度值大于或等于灰度阈值的像素所占的比值与预设比值比较,从而确定所述当前帧图像是亮色调图像还是暗色调图像,因此在后续能够根据所述当前帧图像的色调,相应地对所述当前帧图像采用预设的白平衡调整算法进行白平衡处理,或者根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,以实现实时对内窥镜采集的图像进行颜色校正,使图像色彩逼近真实颜色,从而能够较为精确地减小图像偏色。

附图说明

图1是本发明提供的适用于内窥镜的图像颜色校正方法的一个实施例的流程示意图。

图2是本发明提供的适用于内窥镜的图像颜色校正方法中步骤S300的一个实施例的流程示意图。

图3是本发明提供的适用于内窥镜的图像颜色校正方法中步骤S300的另一个实施例的流程示意图。

图4是本发明提供的适用于内窥镜的图像颜色校正装置的一个实施例的结构示意图。

图5是本发明提供的适用于内窥镜的图像颜色校正装置的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参见图1,是本发明提供的适用于内窥镜的图像颜色校正方法的一个实施例的流程示意图。

本发明实施例提供一种适用于内窥镜的图像颜色校正方法,包括步骤S100至步骤S300,具体如下:

S100、获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图。

通过内窥镜的摄像头实时采集图像,对采集到的当前帧图像进行灰度处理,得到灰度图。

S200、计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素。

获取灰度图中各像素的灰度值,计算灰度图中灰度值大于或等于灰度阈值的像素在灰度图的所有像素中所占的比值,以供后续进行图像色调的判断。

可以理解的,灰度值的范围为0~255,表示亮度从深到浅,则所述灰度阈值用于确定像素是否为亮部像素,当像素的灰度值大于或等于灰度阈值时,该像素为亮部像素,在具体实施时,所述灰度阈值可以是根据实际情况进行选择,均不影响本发明的有益效果。

S300、判断所述比值是否大于或等于预设比值,若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像,若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像。

可以理解的,对于一般内窥通道,由于摄像系统的灯光效果,采集到的图像中会有多个光斑亮点,此外,较暗图像中的边角地区,可能会产生黑边,影响观看效果。所述预设比值用于图像色调的判断,当该图像的第一类像素所占的比值大于或等于所述预设比值时,说明该图像中亮部像素较多,即该图像为亮色调图像,当该图像的第一类像素所占的比值小于所述预设比值时,说明该图像中的亮部像素较少,即该图像为为暗色调图像,在具体实施时,所述预设比值可以是根据实际情况进行选择,均不影响本发明的有益效果。

当计算得到灰度图中第一类像素所占的比值后,将第一类像素所占的比值与预设比值进行比较,判断第一类像素所占的比值是否大于或等于预设比值,如果是,则确定当前帧图像为亮色调图像,此时采用预设的白平衡调整算法对当前帧图像进行白平衡处理,从而得到颜色校正后的当前帧图像,并予以显示;如果否,则确定当前帧图像为暗色调图像,此时根据内窥镜的摄像头的颜色修正参数对当前帧图像的颜色进行校正,从而得到颜色校正后的当前帧图像,并予以显示。

需要说明的是,所述预设的白平衡调整算法可以是灰度世界算法,也可以是完美反射算法,还可以是动态阈值算法或是其他白平衡调整算法,在具体实施时,可以是根据实际情况进行选择,均不影响本发明的有益效果。可选的,所述预设的白平衡调整算法为灰度世界算法。

需要说明的是,由于摄像头对色彩的处理情况存在色差,而摄像头的颜色修正参数用于修正由摄像头导致的图像色差,因此通过内窥镜的摄像头的颜色修正参数对当前帧图像的颜色进行校正,可以有效地减少图像偏色。

可选的,所述预设比值的获取方法如下:提前制作24色对比卡原始图像,并在图中色块交界的15个点处覆盖3像素*3像素白色小色块,保存此图像为第一张图像;接着采取3*3的内核进行膨胀操作,完成后保存;采用上一步保存的图像再次使用3*3内核进行膨胀操作,完成后保存;重复上一步,直至图上色块大部分都变为白色停止。整个过程中保存的图像按顺序以每秒一帧的速度制作成视频,暗室中使用内窥镜的摄像头拍摄此视频;根据拍摄到的视频中每一帧图像的三通道均值和内窥镜的摄像头的颜色修正参数确定三通道增益系数,采用灰度世界算法和三通道增益系数对每一帧图像进行处理;将处理后的每一帧图像分割成色块,并计算每一帧图像中每个色块中心3*3范围的RGB颜色均值,编号并记录;然后将每个色块中心3*3范围的RGB颜色均值转换成Lab颜色空间值,将转换得到的Lab颜色空间值和国际标准值进行对比,计算出色度差;将计算得到的每一帧图像的色度差与可接受的最大色差进行比对,当某一帧图像的色度差超过可接受的最大色差时,计算该帧图像中灰度值大于等于阈值的像素数的百分比,并将计算得到的百分比值作为预设比值。其中,在具体实施时,所述可接受的最大色差可以是根据实际情况来设置,均不影响本发明的有益效果,可选的,由于色差的变化曲线是类似阶跃函数的,可以是利用离散的色差数据绘制曲线,从中查找一个比较合适的图像作为临界帧。

作为优选方案,上述步骤S100中具体包括步骤S111至步骤S113:

S111、对由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像进行复制,得到复制图像。

S112、对所述复制图像进行高斯平滑处理,得到处理后的复制图像。

S113、将所述处理后的复制图像转换为灰度图。

在采集及传输图像的过程中往往会存在一定程度的噪声干扰,而噪声会影响图像的质量,从而对图像分析处理造成影响,对当前帧图像进行复制得到复制图像后,对复制图像进行高斯平滑处理后,再将处理后的复制图像转换为灰度图,能有效消除图像采集及传输过程中的噪声,提高图像的质量,减少对图像分析造成的影响,从而提高图像颜色校正的质量。

作为优选方案,上述步骤S200中的所述灰度阈值的获取步骤,具体包括步骤S211至步骤S215:

S211、通过所述内窥镜的摄像头对N阶灰阶图进行图像采集,得到测试灰阶图;其中,N为正整数。

S212、获取所述测试灰阶图中各像素的灰阶值,并根据获取到的各像素灰阶值中的最大灰阶值和预设百分比,确定参考灰阶值。

S213、将所述测试灰阶图均匀分割为N个区域,并根据所述测试灰阶图中各像素的灰阶值计算得到每个区域的均值灰阶值。

S214、确定所述每个区域的均值灰阶值中与所述参考灰阶值的大小最接近的较小值和较大值。

S215、根据所述参考灰阶值、所述较小值和所述较大值进行插值计算,得到所述参考灰阶值对应的灰阶,将所述参考灰阶值对应的灰阶作为所述灰度阈值。

以N=20为例,首先,在正常光条件下,通过内窥镜的摄像头对较为细致的20阶矩形灰阶图进行图像采集,得到测试灰阶图。接着,获取测试灰阶图中各像素的灰阶值,将获取到的灰阶值中的最大灰阶值与预设百分比相乘,得到参考灰阶值,其中,预设百分比可以是根据实际情况进行选择,均不影响本发明的有益效果,可选的,所述预设百分比为95%。然后,将测试灰阶图均匀分割为20个区域,根据获取到的各像素的灰阶值,计算每个区域中的所有像素的灰阶值的均值,以作为每个区域的均值灰阶值。再将参考灰阶值和每个区域的均值灰阶值进行比较,确定所有区域的均值灰阶值中与参考灰阶值的大小最接近且比参考灰阶值小的值,以作为较小值,确定所有区域的均值灰阶值中与参考灰阶值的大小最接近且比参考灰阶值大的值,以作为较大值。最后,根据参考灰阶值、较小值和较大值,使用插值法计算得到参考灰阶值对应的灰阶,并将参考灰阶值对应的灰阶作为灰度阈值。优选地,在得到所述参考灰阶值对应的灰阶后,将所述参考灰阶值对应的灰阶取整,以作为所述灰度阈值。

作为优选方案,上述步骤S300中的所述预设的白平衡调整算法为灰度世界算法;

参见图2,则所述采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像,具体包括步骤S311至S312:

S311、根据所述第一类像素的灰度均值确定灰度世界算法的当前灰度均值参数。

需要说明的是,根据所述第一类像素的灰度均值确定灰度世界算法的当前灰度均值参数后,需对该帧图像的当前灰度均值参数进行记录。

进一步地,上述步骤S311中根据所述第一类像素的灰度均值确定灰度世界算法的当前灰度均值参数的方法,具体包括步骤S3111至S3112:

S3111、计算所述第一类像素的灰度均值。

计算第一类像素中所有像素的灰度值的平均值,以作为第一类像素的灰度均值。

S3112、尝试获取历史灰度均值参数;其中,所述历史灰度均值参数为采用灰度世界算法对前一帧图像进行白平衡处理时采用的灰度均值参数;若能获取到所述历史灰度均值参数,则根据所述第一类像素的灰度均值和所述历史灰度均值参数,确定所述当前灰度均值参数;若无法获取到所述历史灰度均值参数,则根据所述第一类像素的灰度均值确定灰度世界算法的当前灰度均值参数。

具体的,由于内窥镜的摄像头采集到的图像是连续的,而亮度较高的连续的两帧图像间的灰度均值参数有一定的关联,因此根据连续的两帧图像的灰度均值参数进行颜色校正,会取得比较好的效果,在尝试获取采用灰度世界算法对前一帧图像进行白平衡处理时的灰度均值参数时,若能获取到历史灰度均值参数,则说明上一帧图像为亮色调图像,此时根据计算得到的第一类像素的灰度均值和历史灰度均值参数,确定当前灰度均值参数,可选的,可以是将第一类像素的灰度均值除以2后与历史灰度均值参数相乘并取整,以作为当前灰度均值参数。若无法获取到历史灰度均值参数,则说明上一帧图像为暗色调图像或当前帧图像为内窥镜的摄像头采集到的第一帧图像,此时根据第一类像素的灰度均值确定灰度世界算法的当前灰度均值参数即可,可选的,可以是将第一类像素的灰度均值除以2并取整,以作为灰度均值参数。

S312、采用灰度世界算法和所述当前灰度均值参数对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像。

在得到当前灰度均值参数后,采用灰度世界算法和当前灰度均值参数对当前帧图像进行白平衡处理,以对当前帧图像进行颜色校正,从而得到颜色校正后的当前帧图像。

作为优选方案,上述步骤S300中的所述颜色修正参数包括红色分量加权系数、绿色分量加权系数和蓝色分量加权系数;

参见图3,则所述根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像,具体包括步骤S321至S323:

S321、获取所述当前帧图像的三通道分量;其中,所述三通道分量包括红色分量、绿色分量和蓝色分量。

计算当前帧图像的红色分量、绿色分量和蓝色分量,以作为当前帧图像的三通道分量。

S322、将所述三通道分量分别乘以各自对应的所述颜色修正参数中的加权系数,得到适应摄像头的三通道分量。

将当前帧图像的红色分量、绿色分量和蓝色分量分别乘以内窥镜的摄像头的颜色修正参数中的红色分量加权系数、绿色分量加权系数和蓝色分量加权系数,以得到适应摄像头的三通道分量。

S323、将所述适应摄像头的三通道分量合并,得到颜色校正后的当前帧图像。

将适应摄像头的三通道分量进行合并,从而得到颜色校正后的当前帧图像,以实现对当前帧图像的颜色校正。

进一步地,所述颜色修正参数的获取步骤,具体包括步骤S1至S8:

S1、通过所述内窥镜的摄像头对国际标准色卡进行图像采集,得到测试色卡图;其中,所述国际标准色卡包括M个色块,M为正整数。

以M=24为例,在正常光照的暗室环境下,通过使用正常焦距的内窥镜的摄像头对24色国际标准色卡进行图像采集,并将采集到的24色国际标准色卡的图像作为测试色卡图,然后进入步骤S2。

S2、根据所述测试色卡图中所有像素的RGB值,采用灰度世界算法计算所述测试色卡图的红色分量增益系数、绿色分量增益系数和蓝色分量增益系数,并分别设置其对应的加权值为1。

计算测试色卡图中所有像素的RGB值的均值,将计算得到的均值作为灰度世界算法的灰度均值参数,采用灰度世界算法计算测试色卡图的红色分量增益系数、绿色分量增益系数和蓝色分量增益系数,并分别设置其对应的加权值为1,然后进入步骤S3。

S3、根据所述测试色卡图的红色分量增益系数、绿色分量增益系数和蓝色分量增益系数和其对应的加权值,对所述测试色卡图的颜色值进行调整,得到调整后的测试色卡图。

将测试色卡图的红色分量增益系数、绿色分量增益系数和蓝色分量增益系数分别与其对应的加权值相乘,以作为灰度世界算法的增益系数,采用灰度世界算法对测试色卡图的颜色值进行调整,得到调整后的测试色卡图,然后进入步骤S4。

S4、计算所述调整后的测试色卡图中每个色块的Lab颜色空间值。

具体的,计算调整后的测试色卡图中每个色块中心3*3范围内像素的RGB均值,并将每个色块中心3*3范围内像素的RGB均值转换为Lab颜色空间值,以作为每个色块的Lab颜色空间值,然后进入步骤S5。

S5、根据所述每个色块的Lab颜色空间值和该色块对应的国际标准Lab颜色空间值,确定所述调整后的测试色卡图与所述国际标准色卡之间的色度差;其中,所述色度差包括红绿色度差和黄蓝色度差。

可以理解的,每个色块均有其对应的国际标准Lab颜色空间值。根据每个色块的Lab颜色空间值和该色块对应的国际标准Lab颜色空间值,计算调整后的测试色卡图与所述国际标准色卡之间的红绿色度差和黄蓝色度差,以确定调整后的测试色卡图与所述国际标准色卡之间的色度差,然后进入步骤S6。通过调整后的测试色卡图与所述国际标准色卡之间的色度差,可以确定图像颜色显示效果偏红、偏绿、偏黄或偏蓝。

S6、判断所述色度差是否均大于预设色度差阈值,若是,则执行步骤S7,若否,则执行步骤S8。

在确定色度差后,将色度差与预设色度差阈值进行比较,从而判断红绿色度差和黄蓝色度差是否均大于预设色度差阈值,若是,则执行步骤S7,以继续对测试色卡图进行颜色校正,若否,则认为色度差达到收敛要求,此时执行步骤S8。可以理解的,在具体实施时,所述预设色度差阈值可以是根据实际情况进行选择,均不影响本发明的有益效果,可选的,所述预设色度差阈值为5。

S7、根据所述色度差,对所述步骤S3中红色分量增益系数的加权值或/和蓝色分量增益系数的加权值进行修改,并返回步骤S3。

根据红绿色度差和黄蓝色度差可分析检测到图像颜色显示效果偏红、偏蓝、偏绿或偏黄,若红绿色度差和黄蓝色度差均大于预设色度差阈值,则根据图像的偏色情况,相应地对上述步骤S3中的红色分量增益系数的加权值或/和蓝色分量增益系数的加权值进行修改,并返回步骤S3,以继续执行流程对测试色卡图进行颜色校正。优选地,可以是使用步进值对上述步骤S3中的红色分量增益系数的加权值或/和蓝色分量增益系数的加权值进行步进修正,可选的,所述步进值可以是0.001。

需要说明的是,在步骤S3中,减小红色分量增益系数的加权值可有效减少图像偏红,减小蓝色分量增益系数的加权值可有效减少图像偏蓝,增大红色分量增益系数的加权值可有效减少图像偏绿,增大蓝色分量增益系数的加权值可有效减少图像偏黄。作为举例,若分析检测到图像颜色显示效果偏红并偏蓝,可以是使用0.001的步进值将步骤S3中红色分量增益系数的加权值和蓝色分量增益系数的加权值均修改为0.999,并返回步骤S3,重复步骤S3至步骤S6,若黄蓝色度差在预设色度差阈值内,而红绿色度差仍大于预设色度差阈值,则说明蓝色收敛,但显示效果依然偏红,则再次将步骤S3中红色分量增益系数的加权值进行修改,修改为0.999*0.999,重复步骤S3至步骤S6。

S8、将所述步骤S3中的红色分量增益系数的加权值、绿色分量增益系数的加权值和蓝色分量增益系数的加权值分别作为所述颜色修正参数中的红色分量加权系数、绿色分量加权系数和蓝色分量加权系数。

若红绿色度差和黄蓝色度差均在预设色度差阈值内,则说明色度差达到收敛要求,将上述步骤S3中此时的红色分量增益系数的加权值、绿色分量增益系数的加权值和蓝色分量增益系数的加权值分别作为所述颜色修正参数中的红色分量加权系数、绿色分量加权系数和蓝色分量加权系数,以用于后续对当前帧图像的颜色进行校正。

可以理解的,上述优选方案可任意结合,以得到更优选方案。

本发明实施例提供的适用于内窥镜的图像颜色校正方法,首先,获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图;再计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素;然后,判断所述比值是否大于或等于预设比值;若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像;若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像,从而实现实时对内窥镜采集的图像进行颜色校正。由于本发明实施例通过将内窥镜的摄像头采集到的当前帧图像中,灰度值大于或等于灰度阈值的像素所占的比值与预设比值比较,从而确定所述当前帧图像是亮色调图像还是暗色调图像,因此在后续能够根据所述当前帧图像的色调,相应地对所述当前帧图像采用预设的白平衡调整算法进行白平衡处理,或者根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,以实现实时对内窥镜采集的图像进行颜色校正,使图像色彩逼近真实颜色,从而能够较为精确地减小图像偏色。

本发明实施例还提供了一种适用于内窥镜的图像颜色校正装置,能够实施上述适用于内窥镜的图像颜色校正方法的所有流程。

参见图4,是本发明提供的适用于内窥镜的图像颜色校正装置的一个实施例的结构示意图。

本发明实施例提供的一种适用于内窥镜的图像颜色校正装置,包括:

获取模块21,用于获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图;

计算模块22,用于计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素;

校正模块23,用于判断所述比值是否大于或等于预设比值,若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像,若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像。

本发明实施例提供的适用于内窥镜的图像颜色校正装置,首先,获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图;再计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素;然后,判断所述比值是否大于或等于预设比值;若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像;若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像,从而实现实时对内窥镜采集的图像进行颜色校正。由于本发明实施例通过将内窥镜的摄像头采集到的当前帧图像中,灰度值大于或等于灰度阈值的像素所占的比值与预设比值比较,从而确定所述当前帧图像是亮色调图像还是暗色调图像,因此在后续能够根据所述当前帧图像的色调,相应地对所述当前帧图像采用预设的白平衡调整算法进行白平衡处理,或者根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,以实现实时对内窥镜采集的图像进行颜色校正,使图像色彩逼近真实颜色,从而能够较为精确地减小图像偏色。

参见图5,是本发明提供的适用于内窥镜的图像颜色校正装置的另一个实施例的结构示意图。

本发明实施例提供的一种适用于内窥镜的图像颜色校正装置,包括处理器31、存储器32以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器31执行的计算机程序,所述处理器31执行所述计算机程序时实现如上任一实施例所述的适用于内窥镜的图像颜色校正方法。

另外,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任一实施例所述的适用于内窥镜的图像颜色校正方法。

所述处理器31执行所述计算机程序时实现上述各个适用于内窥镜的图像颜色校正方法实施例中的步骤,例如图1所示的适用于内窥镜的图像颜色校正方法的所有步骤。或者,所述处理器31执行所述计算机程序时实现上述各适用于内窥镜的图像颜色校正装置实施例中各模块/单元的功能,例如图4所示的适用于内窥镜的图像颜色校正装置的各模块的功能。

示例性的,所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块,所述一个或者多个模块被存储在所述存储器32中,并由所述处理器31执行,以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述适用于内窥镜的图像颜色校正装置中的执行过程。例如,所述计算机程序可以被分割成获取模块、计算模块和校正模块,各模块具体功能如下:获取模块,用于获取由内窥镜的摄像头实时采集的当前帧图像的灰度图;计算模块,用于计算所述灰度图中第一类像素所占的比值;其中,所述第一类像素为灰度值大于或等于灰度阈值的像素;校正模块,用于判断所述比值是否大于或等于预设比值,若是,则采用预设的白平衡调整算法对所述当前帧图像进行白平衡处理,得到颜色校正后的当前帧图像,若否,则根据所述内窥镜的摄像头的颜色修正参数对所述当前帧图像的颜色进行校正,得到颜色校正后的当前帧图像。

所述适用于内窥镜的图像颜色校正装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述适用于内窥镜的图像颜色校正装置可包括,但不仅限于,处理器31、存储器32。本领域技术人员可以理解,所述示意图仅仅是适用于内窥镜的图像颜色校正装置的示例,并不构成对适用于内窥镜的图像颜色校正装置的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述适用于内窥镜的图像颜色校正装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器31可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器31是所述适用于内窥镜的图像颜色校正装置的控制中心,利用各种接口和线路连接整个适用于内窥镜的图像颜色校正装置的各个部分。

所述存储器32可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器31通过运行或执行存储在所述存储器32内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器32内的数据,实现所述适用于内窥镜的图像颜色校正装置的各种功能。所述存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中,所述适用于内窥镜的图像颜色校正装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

需说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本发明提供的装置实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

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