CN116245766A - 一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116245766A
CN116245766A CN202310242649.3A CN202310242649A CN116245766A CN 116245766 A CN116245766 A CN 116245766A CN 202310242649 A CN202310242649 A CN 202310242649A CN 116245766 A CN116245766 A CN 116245766A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
target
pixel value
color space
enhanced
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310242649.3A
Other languages
English (en)
Inventor
易浩平
覃祥书
程明辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Comen Medical Instruments Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Comen Medical Instruments Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Comen Medical Instruments Co Ltd filed Critical Shenzhen Comen Medical Instruments Co Ltd
Priority to CN202310242649.3A priority Critical patent/CN116245766A/zh
Publication of CN116245766A publication Critical patent/CN116245766A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/90—Dynamic range modification of images or parts thereof
    • G06T5/94—Dynamic range modification of images or parts thereof based on local image properties, e.g. for local contrast enhancement
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/90—Determination of colour characteristics
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10068—Endoscopic image
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，公开了一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质。其中，该方法包括：获取待处理图像，确定待处理图像的目标颜色空间；基于目标颜色空间将待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像；基于目标增强图像的像素值确定目标传输系数；基于目标传输系数对该待处理图像中各个颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。通过实施本发明，提升了图像的亮度均匀性，使得图像细节更加清晰。

Description

一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
医用电子内窥镜是一种应用广泛的医疗仪器，使用时将内窥镜导入预检查的器官，可直接窥视人体内脏器官的组织形态及病变情况，显示器上图像质量的好坏至关重要。但由于人体组织的特殊性以及成像条件的限制，由内窥镜直接获得的图像往往存在血管与其周围组织的对比度较低，导致一些血管特征的缺失，因此需要对内窥镜图像进行增强处理。
相关技术中的一些图像增强处理通常采用适应直方图均衡法、形态学法、频率域方法、金字塔增强等方式。上述图像处理方法均能够实现图像增强效果，但是对于图像的亮度均匀性还存在一定的欠缺，图像增强效果仍然有待改善。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质，以解决图像亮度均匀性的增强效果欠佳的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种图像增强处理方法，包括：获取待处理图像，确定所述待处理图像的目标颜色空间；基于所述目标颜色空间将所述待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像；基于所述目标增强图像的像素值确定目标传输系数；基于所述目标传输系数对所述待处理图像中各个所述颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。
本发明实施例提供的图像增强处理方法，通过对图像亮度信息和/或图像明度信息进行增强，得到增强图像，继而根据增强图像的像素值确定目标传输系数，通过该目标传输系数对待处理图像进行增强处理，能够提升图像的亮度，保证图像的亮度均匀性，从而使图像的细节更加清晰，增强了图像的对比度，保证了图像的增强效果。
结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述基于所述目标颜色空间将所述待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像，包括：将所述待处理图像由所述目标颜色空间转换至第一颜色空间和/或第二颜色空间；对所述第一颜色空间中的图像亮度信息和/或对所述第二颜色空间中的图像明度信息进行增强处理，再转换至所述目标颜色空间，生成所述目标增强图像。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面的第二实施方式中，所述对所述第一颜色空间中的图像亮度信息和/或对所述第二颜色空间中的图像明度信息进行增强处理，再转换至所述目标颜色空间，生成所述目标增强图像，包括：提取所述待处理图像在所述第一颜色空间中的图像亮度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息；对所述图像亮度信息进行增强处理，得到增强亮度信息；基于所述增强亮度信息、所述图像饱和度信息以及所述图像色调信息，将所述待处理图像转换至所述目标颜色空间，得到初始增强图像；提取所述初始增强图像在所述第二颜色空间中的图像明度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息；对所述图像明度信息进行增强处理，得到增强明度信息；基于所述增强明度信息、所述图像饱和度信息以及所述图像色调信息，将所述初始增强图像转换至所述目标颜色空间，得到所述目标增强图像。
本发明实施例提供的图像增强处理方法，通过对图像亮度信息进行增强，能够有针对性的提升图像的亮度，便于增强图像的对比度，以使图像的细节更加清晰。通过对图像明度信息进行增强，以对图像的暗部部分进行增强，得到明度增强的目标增强图像，由此能够有针对性的提升图像的明度，便于增强图像的对比度，以使图像的细节更加清晰。
结合第一方面，在第一方面的第三实施方式中，所述基于所述目标增强图像的像素值确定目标传输系数，包括：基于所述目标增强图像中各个所述颜色通道的像素值，确定所述目标增强图像对应的最小像素值矩阵；基于所述最小像素值矩阵以及所述最小像素值矩阵中的各个像素值，确定所述目标增强图像对应的目标传输系数。
结合第一方面第三实施方式，在第一方面的第四实施方式中，所述基于所述最小像素值矩阵以及所述最小像素值矩阵中的各个像素值，确定所述目标增强图像对应的目标传输系数，包括：获取所述最小像素值矩阵的像素点总量；将所述最小像素值矩阵中的各个像素值与预设像素值进行对比，确定出像素值小于预设像素值的像素点量；基于所述像素点量与所述像素点总量，确定像素比例；基于所述像素比例所处的范围，确定传输参数；基于所述传输参数、所述最小像素值矩阵以及所述最小像素值矩阵中的最大像素值，确定所述目标传输系数。
结合第一方面第四实施方式，在第一方面的第五实施方式中，所述基于所述传输参数、所述最小像素值矩阵以及所述最小像素值矩阵中的最大像素值，确定所述目标传输系数，包括：基于所述最小像素值矩阵与所述最大像素值之比，确定权重矩阵；基于传输参数与所述权重矩阵中的各个权重系数之积，确定所述目标传输系数。
本发明实施例提供的图像增强处理方法，通过最小像素矩阵以及最小像素矩阵确定出与目标增强图像相匹配的目标传输系数，由此能够有针对性的进行图像的亮度增强处理，便于提高图像的亮度均匀性。
结合第一方面或第一方面第一实施方式或第二实施方式或第四实施方式或第五实施方式，在第一方面的第六实施方式中，所述基于所述目标传输系数对所述待处理图像中各个所述颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像，包括：
Figure BDA0004124835480000031
其中，f(x)为目标图像；F为多个颜色通道构成的待处理图像；Max_Y为目标增强图像所对应的最小像素值矩阵中的最大像素值；t为目标传输系数。
本发明实施例提供的图像增强处理方法，通过针对于待处理图像进行各个颜色通道的均衡增强，以生成目标图像，由此保证了目标增强图像的对比度，使目标增强图像的细节更加清晰。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种图像增强处理装置，包括：获取模块，用于获取待处理图像，确定所述待处理图像的目标颜色空间；增强处理模块，用于基于所述目标颜色空间将所述待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像；确定模块，用于基于所述目标增强图像的像素值确定目标传输系数；生成模块，用于基于所述目标传输系数对所述待处理图像中各个所述颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的图像增强处理方法。
根据第四方面，本发明实施例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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的图像增强处理方法。
需要说明的是，本发明实施例提供的图像增强处理装置、电子设备以及计算机可读存储介质的相应有益效果，请参见图像增强处理方法中相应内容的描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的图像增强处理方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的图像增强处理方法的另一流程图；
图3是根据本发明实施例的图像增强处理方法的又一流程图；
图4示出了处理前的口腔图像示意图；
图5示出了处理后的口腔图像示意图；
图6是根据本发明实施例的图像增强处理装置的结构框图；
图7是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有做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。
根据本发明实施例，提供了一种图像增强处理方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种图像增强处理方法，可用于电子设备，如电脑、内窥镜等医疗设备的主机等，图1是根据本发明实施例的图像增强处理方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
S11，获取待处理图像，确定待处理图像的目标颜色空间。
待处理图像为电子设备采集到的彩色图像，例如内窥镜采集的腹腔图像、牙腔图像等。具体地，待处理图像通常包括有多个颜色通道，其位宽可以为8位，也可以为其他位数，此处不作具体限定。
目标颜色空间用于表征待处理图像的基本色及其基本色进行不同程度的叠加所生成的颜色。具体地，待处理图像中的基本色可以为红、绿、蓝三个颜色，目标颜色空间为RGB颜色空间，即以红(red，R)、绿(green，G)、蓝(blue,B)这三种基本色为基础，进行不同程度的叠加，产生丰富和广泛的颜色。
S12，基于目标颜色空间将待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像。
目标增强图像为图像亮度和/或明度增强后的图像。
在一个实施方式中，电子设备可以对目标颜色空间进行转换，从经过转换的颜色空间中提取用于表征图像亮度信息的亮度分量，并对该亮度分量进行增强处理以提升图像亮度，由此得到图像亮度增强后的图像。
在一个实施方式中，电子设备还可以目标颜色空间进行转换，从经过转换的颜色空间中提取用于表征图像明度信息的明度分量，并对该明度分量进行增强处理以提升图像明度，由此得到图像明度增强后的图像。
在一个实施方式中，电子设备可以对待处理图像的目标颜色空间进行转换，从经过转换的颜色空间中提取用于表征图像亮度信息的亮度分量，得到亮度增强的图像。继而，对经过亮度增强的图像的目标颜色空间进行转换，从中提取用于表征图像明度信息的明度分量，由此得到图像亮度和明度增强后的图像。
需要说明的是，若待处理图像的亮度不足，此处可以仅对该待处理图像的亮度进行增强；若待处理图像的明度不足，此处可以仅对该待处理图像的明度进行增强；若待处理图像的亮度以及明度均不足，此处可以对该待处理图像的亮度和明度采取亮度增强和明度增强。
S13，基于目标增强图像的像素值确定目标传输系数。
提取目标增强图像中各个颜色通道对应的像素值，构建针对于待处理图像的各个颜色通道的像素值矩阵。依次遍历各个像素点位置所对应的各个颜色通道的像素值，从像素值矩阵中选择出各个像素值位置对应的最小像素值。继而将各个像素点对应的最小像素值进行拼接，生成目标像素矩阵。
目标传输系数表征针对于待处理图像的增强系数，结合目标像素矩阵中的各个像素值进行数据处理，以得到与待处理图像的目标像素矩阵相匹配的目标传输系数。
S14，基于目标传输系数对待处理图像中各个颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。
通过目标传输系数对该待处理图像所对应的各个颜色通道图像进行增强处理，得到相应的通道增强图像。将各个通道增强图像按照像素点坐标进行组合，即可得到目标增强图像。
本实施例提供的图像增强处理方法，通过对图像亮度信息和/或图像明度信息进行增强，得到增强图像，继而根据增强图像的像素值确定目标传输系数，通过该目标传输系数对待处理图像进行增强处理，能够提升图像的亮度，保证图像的亮度均匀性，从而使图像的细节更加清晰，增强了图像的对比度，保证了图像的增强效果。
在本实施例中提供了一种图像增强处理方法的实施例，可用于电子设备，如电脑、内窥镜等医疗设备的主机等，图2是根据本发明实施例的图像增强处理方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
S21，获取待处理图像，确定待处理图像的目标颜色空间。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
S22，基于目标颜色空间将待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像。
具体地，上述步骤S22可以包括：
S221，将待处理图像由目标颜色空间转换至第一颜色空间和/或第二颜色空间。
第一颜色空间用于反映人眼视觉感知彩色的方式。第一颜色空间以色调、饱和度和亮度三种基本特征量来表征颜色。具体地，第一颜色空间可以为HIS颜色空间。其中，H表示色调分量、I表示亮度分量、S表示饱和度分量。
第二颜色空间是根据颜色的直观特性所生成的。第二颜色空间以色调、饱和度和明度三种基本特征量来表征颜色。具体地，第二颜色空间可以为HSV颜色空间。其中，H表示色调分量、S表示饱和度分量、V表示明度分量。
具体地，电子设备可以按照目标颜色空间与第一颜色空间之间的转换规则将待处理图像由目标颜色空间转换至第一颜色空间。
具体地，电子设备还可以按照目标颜色空间与第二颜色空间之间的转换规则将第一增强图像由目标颜色空间转换至第二颜色空间。
S222，对第一颜色空间中的图像亮度信息和/或对第二颜色空间中的图像明度信息进行增强处理，再转换至目标颜色空间，生成目标增强图像。
从第一颜色空间中提取用于表征图像亮度信息的亮度分量，并对该亮度分量进行增强处理以提升图像亮度。继而，结合色调分量、饱和度分量以及增强后的亮度分量，按照第一颜色空间与目标颜色空间之间的转换规则，再由第一颜色空间转换至目标颜色空间，得到图像亮度增强后的图像。
从第二颜色空间中提取用于表征图像明度信息的明度分量，并对该明度分量进行增强处理以提升图像明度。继而，结合色调分量、饱和度分量以及增强后的明度分量，按照第二颜色空间与目标颜色空间之间的转换规则，再由第二颜色空间转换至目标颜色空间，得到图像明度增强后的图像。
在一个可选的实施方式中，上述步骤S222可以包括：
(1)提取待处理图像在第一颜色空间中的图像亮度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息。
电子设备按照目标颜色空间与第一颜色空间之间的转换规则进行颜色转换，并在完成转换后，从第一颜色空间中提取针对于待处理图像的图像亮度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息。
具体地，目标颜色空间为RGB颜色空间，第一颜色空间为HIS颜色空间。将待处理图像由RGB颜色空间转换至HIS颜色空间时，电子设备可以提取待处理图像的R分量、G分量和B分量，并对各个分量进行归一化处理。在RGB颜色空间中，位于空间位置(x,y)的像素点的颜色可以用该像素点的R分量R(x,y)、G分量G(x,y)和B分量B(x,y)这3个数值表示。在HSI颜色空间中，位于空间位置(x,y)的像素点的色调分量H(x,y)、饱和度分量S(x,y)、亮度分量I(x,y)这3个数值表示。其中，色调分量H(x,y)、饱和度分量S(x,y)、亮度分量I(x,y)的确定方式如下：
Figure BDA0004124835480000081
Figure BDA0004124835480000082
其中，
Figure BDA0004124835480000083
(2)对图像亮度信息进行增强处理，得到增强亮度信息。
通过亮度分量I(x,y)来表征图像亮度信息，电子设备可以采用同态滤波方式对其提取到的亮度分量I(x,y)进行滤波增强，得到滤波增强后的亮度分量I’(x,y)，以该滤波增强后的亮度分量I’(x,y)来表征增强亮度信息。
(3)基于增强亮度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息，将待处理图像转换至目标颜色空间，得到初始增强图像。
电子设备按照第一颜色空间与目标颜色空间之间的转换规则进行颜色转换，并在完成转换后，将增强亮度信息结合图像饱和度信息与图像色调信息，从第一颜色空间转换回目标颜色空间，得到初始增强图像。
具体地，将待处理图像由HIS颜色空间转换至RGB颜色空间，即是将增强后的亮度分量I’(x,y)结合色调分量H(x,y)以及饱和度分量S(x,y)再次转换至RGB颜色空间。
在HIS颜色空间中，假设待处理图像的饱和度分量和亮度分量的值在[0,1]区间内，位于空间位置(x,y)的像素点的颜色用该像素点的色调分量H(x,y)、饱和度分量S(x,y)、亮度分量I’(x,y)这3个数值表示，则在RGB颜色空间中，位于空间位置(x,y)的像素点的R分量R(x,y)、G分量G(x,y)和B分量B(x,y)可分别由以下公式计算得到：
(1)当H(x,y)∈[0°,120°)时，转换方式如下：
Figure BDA0004124835480000091
B(x,y)＝′(x,y)(1-S(x,y))
G(x,y)＝3I′(x,y)-(B(x,y)+(x,y))
(2)当H(x,y)∈[120°,240°)时，转换方式如下：
R(x,y)＝′(x,y)(1-S(x,y))
Figure BDA0004124835480000092
B(x,y)＝3I′(x,y)-(R(x,y)+(x,y))
(3)当H(x,y)∈[240°,360°)时，转换方式如下：
Figure BDA0004124835480000093
R(x,y)＝3I′(x,y)-(G(x,y)+(x,y))
G(x,y)＝′(x,y)(1-S(x,y))
(3)提取第一增强图像在第二颜色空间中的图像明度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息。
电子设备按照目标颜色空间与第二颜色空间之间的转换规则进行颜色转换，并在完成转换后，从第二颜色空间中提取针对于第一增强图像的图像明度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息。
具体地，目标颜色空间为RGB颜色空间，第一颜色空间为HSV颜色空间。将待处理图像由RGB颜色空间转换至HIS颜色空间时，具体转换如下：
V(x,y)＝max(R(x,y)，G(x,y)，B(x,y))
Figure BDA0004124835480000101
Figure BDA0004124835480000102
(4)对图像明度信息进行增强处理，得到增强明度信息。
通过明度分量V(x,y)来表征图像明度信息，电子设备可以采用Gamma变换方式对其提取到的明度分量V(x,y)进行增强，增强图像的对比度，得到滤波增强后的明度分量V’(x,y)，并以该滤波增强后的明度分量V’(x,y)来表征增强图像明度信息。
具体地，采用Gamma变换方式确定明度分量V’(x,y)的表达式如下：
V’(x,y)＝V(x,y)γ，(0<γ<1)
(5)基于增强明度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息，将第一增强图像转换至目标颜色空间，得到目标增强图像。
电子设备按照第二颜色空间与目标颜色空间之间的转换规则进行颜色转换，并在完成转换后，将增强明度信息结合图像饱和度信息与图像色调信息，从第二颜色空间转换回目标颜色空间，得到目标增强图像。
具体地，将待处理图像由HSV颜色空间转换至RGB颜色空间，即是将增强后的明度分量V’(x,y)结合色调分量H(x,y)以及饱和度分量S(x,y)再次转换至RGB颜色空间。
在HSV颜色空间中，第一增强图像中位于空间位置(x,y)的像素点的颜色用该像素点的色调分量、饱和度分量以及亮度分量这3个数值表示。具体地，将第一增强图像中位于空间位置(x,y)的像素点的色调分量H(x,y)、饱和度分量S(x,y)和明度分量V’(x,y)分别转换到0～360、0～1、0～1的范围，实现方式为：H’(x,y)＝H(x,y)*2；S’(x,y)＝S(x,y)/255；V”(x,y)＝V’(x,y)/255。那么，在RGB颜色空间中，位于空间位置(x,y)的像素点的R分量R(x,y)、G分量G(x,y)和B分量B(x,y)可分别由以下公式计算得到：
Figure BDA0004124835480000111
(loor表示向下取整运算)
Figure BDA0004124835480000112
p(x,y)＝V”(x,y)*(1-S’(x,y))
q(x,y)＝V”(x,y)*(1-f*S’(x,y))
t(x,y)＝V”(x,y)*(1-(1-f)*S’(x,y))
Figure BDA0004124835480000113
S23，基于目标增强图像的像素值确定目标传输系数。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
S24，基于目标传输系数对待处理图像中各个颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
本实施例提供的图像增强处理方法，通过对图像亮度信息进行增强，得到亮度增强的第一增强图像。通过对图像明度信息进行增强，以对图像的暗部部分进行增强，得到明度增强的目标增强图像。由此能够有针对性的提升图像的亮度和明度，便于增强图像的对比度，以使图像的细节更加清晰。
在本实施例中提供了一种图像增强处理方法的实施例，可用于电子设备，如电脑、内窥镜等医疗设备的主机等，图3是根据本发明实施例的图像增强处理方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
S31，获取待处理图像，确定待处理图像的目标颜色空间。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
S32，基于目标颜色空间将待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
S33，基于目标增强图像的像素值确定目标传输系数。
具体地，上述步骤S33可以包括：
S331，基于目标增强图像中各个颜色通道的像素值，确定目标增强图像对应的最小像素值矩阵。
目标增强图像的各个像素点位置具有各个颜色通道对应的像素值，根据各个颜色通道对应的像素值，可以构建针对于目标增强图像的各个颜色通道的像素值矩阵。根据各个颜色通道的像素值矩阵，对各个像素点位置所对应的各个颜色通道的像素值进行对比，从像素值矩阵中选择出最小像素值。依次遍历各个像素点的最小像素值，生成最小像素值矩阵。以红、绿、蓝三个颜色通道为例，最小像素矩阵即是从三个颜色通道的像素值矩阵中筛选出各个像素点对应的最小像素值，根据该最小像素值以及像素点坐标生成最小像素值矩阵的方式如下：
Y(x,y)＝min(R(x,y),G(x,y),B(x,y))
其min()表示求最小像素值，R、G、B为红、绿、蓝三个颜色通道对应的像素值矩阵，(x,y)为像素值矩阵中的像素坐标，R(x,y),G(x,y),B(x,y)为红、绿、蓝三个颜色通道在像素坐标(x,y)对应的像素值，Y(x,y)为最小像素值矩阵。
S332，基于最小像素值矩阵以及最小像素值矩阵中的各个像素值，确定目标增强图像对应的目标传输系数。
目标传输系数用于表征针对于待处理图像的增强系数，从最小像素值矩阵中选择出的最大像素值，该最大像素值不限于颜色通道。电子设备可以结合该最大像素值以及最小像素矩阵中的各个像素值进行数据处理，以得到与目标增强图像相匹配的目标传输系数。
具体地，上述步骤S332可以包括：
(1)获取最小像素值矩阵的像素点总量。
(2)将最小像素值矩阵中的各个像素值与预设像素值进行对比，确定出像素值小于预设像素值的像素点量。
(3)基于像素点量与像素点总量，确定像素比例。
(4)基于像素比例所处的范围，确定传输参数。
(5)基于传输参数、最小像素值矩阵以及最小像素值矩阵中的最大像素值，确定目标传输系数。
预设像素值为预先设定的对比像素值，该预设像素值可以根据实际需求设定，例如图像像素值范围为0到255时取预设像素值Va＝45。
将最小像素值矩阵中的各个像素值与预设像素值进行比较，从中确定出小于预设像素值的像素点，并统计小于预设像素值的像素点数；然后，将该像素点数与像素点总数作商，确定出小于预设像素值的像素点数在像素点总量中的占比，得到像素比例；再根据像素比例所处的范围，确定相应的传输参数。
具体地，目标增强图像的像素点总数为m，其像素值的范围为[0,255]，统计像素值小于Va＝45的像素点数为n，则像素比例p＝n/m。根据像素比例p所处的范围计算传输系数，继而，根据最小值像素矩阵中的各个像素值确定权重矩阵，结合传输系数与权重矩阵确定目标传输系数。
其中，传输系数的表达式如下：
Figure BDA0004124835480000131
其中，w为传输系数；p为像素比例；0<a<b<1，如a＝0.002，b＝0.02。
具体地，上述确定目标传输系数的步骤可以包括：
(51)基于最小像素值矩阵与最大像素值之比，确定权重矩阵。
(52)基于传输参数与权重矩阵中各个权重系数之积，确定目标传输系数。
最小像素值矩阵与最大像素值之比则是将最小像素值矩阵中的各个像素值与最大像素值相除，得到权重矩阵。具体地，权重矩阵的确定方式为：Y/Max_Y。
将传输参数与权重矩阵中的各个权重系数进行相乘，然后以常数1与该乘积结果进行作差处理，得到目标传输系数，具体如下：
t＝1-w*(Y/Max_Y)
其中，t为目标传输系数，w为传输参数，Y为最小像素值矩阵，Max_Y为最小像素值矩阵中的最大像素值。
S34，基于目标传输系数对待处理图像中各个颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。
具体地，生成目标增强图像的方式如下：
Figure BDA0004124835480000141
其中，f(x)为目标图像；F为多个颜色通道构成的待处理图像；Max_Y为目标增强图像所对应的最小像素值矩阵中的最大像素值；t为目标传输系数。
本实施例提供的图像增强处理方法，通过最小像素矩阵以及最小像素矩阵确定出与目标增强图像相匹配的目标传输系数，由此能够有针对性的进行图像的亮度增强处理，便于提高图像的亮度均匀性。通过针对于待处理图像进行各个颜色通道的均衡增强，以生成目标图像，由此保证了目标增强图像的对比度，使目标增强图像的细节更加清晰。
此处使用某种型号内窥镜系统采集的口腔图像对上述图像增强处理方法的增强效果进行了验证。具体地，图4所示为处理前的口腔图像，其图像亮度不均匀，图像四周明显比较暗，细节不清晰，对比度差，人体血管组织相对较模糊；图5所示为采用本申请图像增强处理方法处理后的图像，可见图5所示的图像亮度趋于均匀，对比度增强，细节较清晰，人体血管组织模糊感变弱，提高了血管组织的辨识度。
在本实施例中还提供了一种图像增强处理装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种图像增强处理装置，如图6所示，包括：
获取模块41，用于获取待处理图像，确定待处理图像的目标颜色空间。
增强处理模块42，用于基于目标颜色空间将待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像。
确定模块43，用于基于目标增强图像的像素值确定目标传输系数。
生成模块45，用于基于目标传输系数对待处理图像中各个颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。
可选地，上述增强处理模块42具体可以包括：
颜色空间转换子模块，用于将待处理图像由目标颜色空间转换至第一颜色空间和/或第二颜色空间。
增强子模块，用于对第一颜色空间中的图像亮度信息和/或对第二颜色空间中的图像明度信息进行增强处理，再转换至目标颜色空间，生成目标增强图像。
可选地，上述增强子模块具体用于：提取待处理图像在第一颜色空间中的图像亮度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息；对图像亮度信息进行增强处理，得到增强亮度信息；基于增强亮度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息，将待处理图像转换至目标颜色空间，得到初始增强图像；提取第一增强图像在第二颜色空间中的图像明度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息；对图像明度信息进行增强处理，得到增强明度信息；基于增强明度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息，将第一增强图像转换至目标颜色空间，得到目标增强图像。
可选地，上述确定模块44具体可以包括：
第一确定子模块，用于基于目标增强图像中各个颜色通道的像素值，确定目标增强图像对应的最小像素值矩阵。
第二确定子模块，用于基于最小像素值矩阵以及最小像素值矩阵中的各个像素值，确定目标增强图像对应的目标传输系数。
可选地，上述第二确定子模块具体可以用于：获取最小像素值矩阵的像素点总量；将最小像素值矩阵中的各个像素值与预设像素值进行对比，确定出像素值小于预设像素值的像素点量；基于像素点量与像素点总量，确定像素比例；基于像素比例所处的范围，确定传输参数；基于传输参数、最小像素值矩阵以及最小像素值矩阵中的最大像素值，确定目标传输系数。
可选地，上述第二确定子模块具体还可以用于：基于最小像素值矩阵与最大像素值之比，确定权重矩阵；基于传输参数与权重矩阵中各个权重系数之积，确定目标传输系数。
可选地，上述增强处理模块45生成目标增强图像的方式如下：
Figure BDA0004124835480000161
其中，f(x)为目标图像；F为多个颜色通道构成的待处理图像；Max_Y为目标增强图像所对应的最小像素值矩阵中的最大像素值；t为目标传输系数。
本实施例中的图像增强处理装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块以及各个子模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
本实施例提供的图像增强处理装置，通过对图像亮度信息和/或图像明度信息进行增强，得到增强图像，继而根据增强图像的像素值确定目标传输系数，通过该目标传输系数对待处理图像进行增强处理，能够提升图像的亮度，保证图像的亮度均匀性，从而使图像的细节更加清晰，增强了图像的对比度，保证了图像的增强效果。
本发明实施例还提供一种电子设备，具有图6所示的图像增强处理装置。
请参阅图7，图7是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器501，例如中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)，至少一个通信接口503，存储器504，至少一个通信总线502。其中，通信总线502用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口503可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口503还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器504可以是高速易挥发性随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器504可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。其中处理器501可以结合图6所描述的装置，存储器504中存储应用程序，且处理器501调用存储器504中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。
其中，通信总线502可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，EISA)总线等。通信总线502可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器504可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器504还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中，处理器501可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。
其中，处理器501还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。
可选地，存储器504还用于存储程序指令。处理器501可以调用程序指令，实现如本申请上述实施例中所示的图像增强处理方法。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的图像增强处理方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种图像增强处理方法，其特征在于，包括：
获取待处理图像，确定所述待处理图像的目标颜色空间；
基于所述目标颜色空间将所述待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像；
基于所述目标增强图像的像素值确定目标传输系数；
基于所述目标传输系数对所述待处理图像中各个所述颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标颜色空间将所述待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像，包括：
将所述待处理图像由所述目标颜色空间转换至第一颜色空间和/或第二颜色空间；
对所述第一颜色空间中的图像亮度信息和/或对所述第二颜色空间中的图像明度信息进行增强处理，再转换至所述目标颜色空间，生成所述目标增强图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一颜色空间中的图像亮度信息和/或对所述第二颜色空间中的图像明度信息进行增强处理，再转换至所述目标颜色空间，生成所述目标增强图像，包括：
提取所述待处理图像在所述第一颜色空间中的图像亮度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息；
对所述图像亮度信息进行增强处理，得到增强亮度信息；
基于所述增强亮度信息、所述图像饱和度信息以及所述图像色调信息，将所述待处理图像转换至所述目标颜色空间，得到初始增强图像；
提取所述初始增强图像在所述第二颜色空间中的图像明度信息、图像饱和度信息以及图像色调信息；
对所述图像明度信息进行增强处理，得到增强明度信息；
基于所述增强明度信息、所述图像饱和度信息以及所述图像色调信息，将所述初始增强图像转换至所述目标颜色空间，得到所述目标增强图像。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标增强图像的像素值确定目标传输系数，包括：
基于所述目标增强图像中各个所述颜色通道的像素值，确定所述目标增强图像对应的最小像素值矩阵；
基于所述最小像素值矩阵以及所述最小像素值矩阵中的各个像素值，确定所述目标增强图像对应的目标传输系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述最小像素值矩阵以及所述最小像素值矩阵中的各个像素值，确定所述目标增强图像对应的目标传输系数，包括：
获取所述最小像素值矩阵的像素点总量；
将所述最小像素值矩阵中的各个像素值与预设像素值进行对比，确定出像素值小于预设像素值的像素点量；
基于所述像素点量与所述像素点总量，确定像素比例；
基于所述像素比例所处的范围，确定传输参数；
基于所述传输参数、所述最小像素值矩阵以及所述最小像素值矩阵中的最大像素值，确定所述目标传输系数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述传输参数、所述最小像素值矩阵以及所述最小像素值矩阵中的最大像素值，确定所述目标传输系数，包括：
基于所述最小像素值矩阵与所述最大像素值之比，确定权重矩阵；
基于传输参数与所述权重矩阵中的各个权重系数之积，确定所述目标传输系数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标传输系数对所述待处理图像中各个所述颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像，包括：
Figure FDA0004124835470000031
其中，f(x)为目标图像；F为多个颜色通道构成的待处理图像；Max_Y为目标增强图像所对应的最小像素值矩阵中的最大像素值；t为目标传输系数。
8.一种图像增强处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待处理图像，确定所述待处理图像的目标颜色空间；
增强处理模块，用于基于所述目标颜色空间将所述待处理图像的亮度信息和/或明度信息进行增强处理，生成目标增强图像；
确定模块，用于基于所述目标增强图像的像素值确定目标传输系数；
生成模块，用于基于所述目标传输系数对所述待处理图像中各个所述颜色通道进行增强处理，生成目标增强图像。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7任一项所述的图像增强处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7任一项所述的图像增强处理方法。
CN202310242649.3A 2023-03-01 2023-03-01 一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质 Pending CN116245766A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310242649.3A CN116245766A (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310242649.3A CN116245766A (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116245766A true CN116245766A (zh) 2023-06-09

Family

ID=86631180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310242649.3A Pending CN116245766A (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116245766A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116645368A (zh) * 2023-07-27 2023-08-25 青岛伟东包装有限公司 一种流延膜卷边在线视觉检测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116645368A (zh) * 2023-07-27 2023-08-25 青岛伟东包装有限公司 一种流延膜卷边在线视觉检测方法
CN116645368B (zh) * 2023-07-27 2023-10-03 青岛伟东包装有限公司 一种流延膜卷边在线视觉检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110505459B (zh) 适用于内窥镜的图像颜色校正方法、装置和存储介质
US8290295B2 (en) Multi-modal tone-mapping of images
CN110246087B (zh) 参考多通道的多分辨率去除图像色度噪声的系统和方法
CN111415304A (zh) 基于级联深度网络的水下视觉增强方法和装置
CN114529475A (zh) 基于二维伽马校正和色调映射的图像增强方法及系统
CN116245766A (zh) 一种图像增强处理方法、装置、电子设备及可读存储介质
US10957092B2 (en) Method and apparatus for distinguishing between objects
CN108846871B (zh) 一种图像处理方法及装置
Zheng et al. A hybrid contrast limited adaptive histogram equalization (clahe) for parathyroid ultrasonic image enhancement
CN117575924A (zh) 一种统一模型的可见光与近红外荧光图像融合方法
CN110766616B (zh) 一种基于单尺度Retinex方法的水下图像匀光算法
CN113379702A (zh) 一种微循环图像的血管路径提取方法及装置
CN111754412B (zh) 构建数据对的方法、装置及终端设备
CN116342504A (zh) 一种图像处理方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN115496681A (zh) 内窥镜图像增强方法、存储介质及计算机设备
CN115797276A (zh) 用于内窥镜的病灶图像处理方法、装置、电子设备及介质
CN109417616B (zh) 用于图像处理的方法和装置
CN107292829B (zh) 图像处理方法及装置
CN114004739A (zh) 图像风格化处理方法、系统、终端设备及存储介质
CN118096546B (zh) 内窥镜图像的处理方法、装置及电子设备
CN110140150B (zh) 一种图像处理方法、装置以及终端设备
CN111563839A (zh) 眼底图像转换方法及设备
Ghimire et al. Nonlinear transfer function-based image detail preserving dynamic range compression for color image enhancement
Cyriac et al. Perceptual dynamic range for in-camera image processing.
Guo et al. Color difference matrix index for tone-mapped images quality assessment

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination