CN117372305A - 一种图像颜色增强方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及图像处理技术领域，公开了一种图像颜色增强方法、装置、设备和存储介质，将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；基于Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出Lab颜色空间图像的增强阈值。根据增强阈值以及设定的调整参数，调整Lab颜色空间图像的a*分量。为了解决颜色分层的问题，可以对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量。将增强后的a*分量与Lab颜色空间图像包括的L*分量以及b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像，在保证图像整体色调的情况下提升了图像的增强效果。
Description
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像颜色增强方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
人体组织颜色色调主要呈现红色，目前消化道电子内窥镜图像颜色增强主要针对颜色空间中的红白色分量进行对比度增强，颜色增强算法的关键是找到病灶和正常组织在红白颜色上的划分标准。基于血红蛋白指数的颜色增强技术，主要是通过计算图像的平均血红蛋白指数和每个像素的血红蛋白指数，并将图像中血红蛋白指数大于平均血红蛋白指数的像素红色分量增强，同时将图像中血红蛋白指数小于平均血红蛋白指数的像素白色分量增强，以此达到红白颜色对比度拉伸的作用。
但是基于血红蛋白指数的颜色增强技术，其颜色对比度增强效果依赖于血红蛋白对电子内镜光源RGB(红绿蓝)三原色波段光的吸收系数，而这些系数难以准确获取，从而导致增强效果较差。同时该方法基于RGB颜色域运算，容易导致图像整体色调的偏移。
可见，如何在保证图像整体色调的情况下提升图像的增强效果，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种图像颜色增强方法、装置、设备和计算机可读存储介质，可以在保证图像整体色调的情况下提升图像的增强效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种图像颜色增强方法，包括：
将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；
基于所述Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出所述Lab颜色空间图像的增强阈值；其中，所述Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量；
根据所述增强阈值以及设定的调整参数，调整所述Lab颜色空间图像的a*分量；
对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；
将所述增强后的a*分量与所述Lab颜色空间图像包括的所述L*分量以及所述b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。
可选地，所述基于所述Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出所述Lab颜色空间图像的增强阈值包括：
依据所述Lab颜色空间图像的尺寸，将所述Lab颜色空间图像划分为多个子图像块；其中，各所述子图像块包括L*分量、a*分量和b*分量；
基于每个所述子图像块中各像素点对应的a*分量，确定出每个所述子图像块各自对应的增强阈值。
可选地，所述根据所述增强阈值以及设定的调整参数，调整所述Lab颜色空间图像的a*分量包括：
判断目标子图像块中目标像素点的a*分量是否大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值；其中，所述目标子图像块为所有所述子图像块中的任意一个子图像块；所述目标像素点为所述目标子图像块中所有像素点中的任意一个像素点；所述目标增强阈值为所述目标子图像块对应的增强阈值；
在存在大于或等于所述目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，调大所述第一a*分量；
在存在大于或等于零并且小于所述目标增强阈值的第二a*分量的情况下，调小所述第二a*分量；
在存在小于零或者大于所述增强上限值的第三a*分量的情况下，保持所述第三a*分量的取值。
可选地，所述在存在大于或等于所述目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，调大所述第一a*分量包括：
在存在大于或等于所述目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，将所述第一调整参数与所述第一a*分量的乘积值作为调整后的第一a*分量；其中，所述第一调整参数为大于一的正数；
所述在存在大于或等于零并且小于所述目标增强阈值的第二a*分量的情况下，调小所述第二a*分量包括：
在存在大于或等于零并且小于所述目标增强阈值的第二a*分量的情况下，将所述第二调整参数与所述第二a*分量的乘积值作为调整后的第二a*分量；其中，所述第二调整参数为小于一的正数。
可选地，所述对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量包括：
对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；其中，所述目标子图像块为所有所述子图像块中的任意一个子图像块。
可选地，所述对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量包括：
调用插值运算公式对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行处理，以得到增强后的a*分量；其中，所述插值运算公式为：
Aout(x,y)＝(1-x)(1-y)TB2(g)+x(1-y)TB4(g)+(1-x)yTB3(g)+xyTB1(g)；
其中，(x,y)表示当前空域像素，Aout(x,y)表示增强后的a*分量的取值，TB2(g)表示与所述目标子图像块相邻的第一子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB4(g)表示与所述目标子图像块相邻的第二子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB3(g)表示与所述目标子图像块相邻的第三子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB1(g)表示所述目标子图像块在当前空域像素下a*分量的取值。
可选地，在所述对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量之前，还包括：
判断所述目标子图像块是否具有符合相邻关系的相邻子图像块；其中，所述相邻关系包括与所述目标子图像块的左上侧、上侧以及左侧均相邻；
在所述目标子图像块具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，执行所述对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量的步骤；
在所述目标子图像块不具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，将所述目标子图像块对应的调整后的a*分量作为增强后的a*分量。
本申请实施例还提供了一种图像颜色增强装置，包括第一转换单元、确定单元、调整单元、增强单元和第二转换单元；
所述第一转换单元，用于将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；
所述确定单元，用于基于所述Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出所述Lab颜色空间图像的增强阈值；其中，所述Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量；
所述调整单元，用于根据所述增强阈值以及设定的调整参数，调整所述Lab颜色空间图像的a*分量；
所述增强单元，用于对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；
所述第二转换单元，用于将所述增强后的a*分量与所述Lab颜色空间图像包括的所述L*分量以及所述b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。
可选地，所述确定单元包括划分子单元和阈值确定子单元；
所述划分子单元，用于依据所述Lab颜色空间图像的尺寸，将所述Lab颜色空间图像划分为多个子图像块；其中，各所述子图像块包括L*分量、a*分量和b*分量；
所述阈值确定子单元，用于基于每个所述子图像块中各像素点对应的a*分量，确定出每个所述子图像块各自对应的增强阈值。
可选地，所述调整单元包括判断子单元、第一调整子单元、第二调整子单元和保持子单元；
所述判断子单元，用于判断目标子图像块中目标像素点的a*分量是否大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值；其中，所述目标子图像块为所有所述子图像块中的任意一个子图像块；所述目标像素点为所述目标子图像块中所有像素点中的任意一个像素点；所述目标增强阈值为所述目标子图像块对应的增强阈值；
所述第一调整子单元，用于在存在大于或等于所述目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，调大所述第一a*分量；
所述第二调整子单元，用于在存在大于或等于零并且小于所述目标增强阈值的第二a*分量的情况下，调小所述第二a*分量；
所述保持子单元，用于在存在小于零或者大于所述增强上限值的第三a*分量的情况下，保持所述第三a*分量的取值。
可选地，所述第一调整子单元用于在存在大于或等于所述目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，将所述第一调整参数与所述第一a*分量的乘积值作为调整后的第一a*分量；其中，所述第一调整参数为大于一的正数；
所述第二调整子单元用于在存在大于或等于零并且小于所述目标增强阈值的第二a*分量的情况下，将所述第二调整参数与所述第二a*分量的乘积值作为调整后的第二a*分量；其中，所述第二调整参数为小于一的正数。
可选地，所述增强单元用于对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；其中，所述目标子图像块为所有所述子图像块中的任意一个子图像块。
可选地，所述增强单元用于调用插值运算公式对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行处理，以得到增强后的a*分量；其中，所述插值运算公式为：
Aout(x,y)＝(1-x)(1-y)TB2(g)+x(1-y)TB4(g)+(1-x)yTB3(g)+xyTB1(g)；
其中，(x,y)表示当前空域像素，Aout(x,y)表示增强后的a*分量的取值，TB2(g)表示与所述目标子图像块相邻的第一子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB4(g)表示与所述目标子图像块相邻的第二子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB3(g)表示与所述目标子图像块相邻的第三子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB1(g)表示所述目标子图像块在当前空域像素下a*分量的取值。
可选地，还包括判断单元和作为单元；
所述判断单元，用于判断所述目标子图像块是否具有符合相邻关系的相邻子图像块；其中，所述相邻关系包括与所述目标子图像块的左上侧、上侧以及左侧均相邻；在所述目标子图像块具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，触发所述增强单元执行所述对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量的步骤；
所述作为单元，用于在所述目标子图像块不具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，将所述目标子图像块对应的调整后的a*分量作为增强后的a*分量。
本申请实施例还提供了一种图像颜色增强设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述图像颜色增强方法的步骤。
本申请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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述图像颜色增强方法的步骤。
由上述技术方案可以看出，将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；基于Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出Lab颜色空间图像的增强阈值；Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量。根据增强阈值以及设定的调整参数，调整Lab颜色空间图像的a*分量；对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；将增强后的a*分量与Lab颜色空间图像包括的L*分量以及b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。在该技术方案中，可以根据实际场景自适应计算出适合当前RGB源图像的增强阈值，提高了颜色增强算法的鲁棒性。采用局部颜色增强后再结合插值运算从而完成最终的图像颜色增强，解决了由于电子内窥镜光照不均匀导致的颜色增强后颜色分层的问题，降低了颜色增强算法对电子内镜光源的要求，提高了算法的可使用性。通过对Lab颜色空间中的a*分量进行处理，保证了L*分量和b*分量的稳定性，在保证图像整体色调的情况下提升了图像的增强效果。并且按照本申请提供的图像颜色增强方式，提高了病灶的颜色对比度，特别是早期病灶的颜色对比度，同时也能提高病灶的边界辨析度，更加便于后续的分析。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种图像颜色增强方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种子图像块的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种图像颜色增强装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种图像颜色增强设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”，以及与“包括”和“具有”相关的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
目前提出的颜色增强技术可以将图像转换至Lab颜色空间，通过先验信息设定一个固定阈值，将a*分量大于阈值的像素点的红色分量增强，a*分量小于阈值的像素点的白色分量增强，从而达到增强红白颜色对比度的目的。该颜色增强技术在原理上比基于血红蛋白指数的颜色增强技术更直接，实现上比基于血红蛋白指数的颜色增强技术更简单，由于该技术只在Lab颜色空间的a*分量处理，因此更容易保持原有图像的整体色调。但是该颜色增强技术中人为设定的固定阈值不易得到最优化选择，场景适应能力较弱；而且在电子内镜设备中存在照明光源的不均匀性，采用固定阈值会带来增强后图像颜色不连续的问题。
故此，本申请实施例提供了一种图像颜色增强方法、装置、设备和存储介质，将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；为了提升阈值的准确性，可以基于Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出Lab颜色空间图像的增强阈值。根据增强阈值以及设定的调整参数，调整Lab颜色空间图像的a*分量；对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；将增强后的a*分量与Lab颜色空间图像包括的L*分量以及b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。在对a*分量颜色增强后再结合插值运算从而完成最终的图像颜色增强，解决了由于电子内窥镜光照不均匀导致的颜色增强后颜色分层的问题，降低了颜色增强算法对电子内镜光源的要求，提高了算法的可使用性。通过对Lab颜色空间中的a*分量进行处理，保证了L*分量和b*分量的稳定性，在保证图像整体色调的情况下提升了图像的增强效果。
接下来，详细介绍本申请实施例所提供的一种图像颜色增强方法。图1为本申请实施例提供的一种图像颜色增强方法的流程图，该方法包括：
S101：将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像。
在本申请实施例中，采用将RGB源图像转换至Lab颜色空间的方式，在Lab颜色空间下对图像进行颜色增强的处理。
将RGB源图像转换为Lab颜色空间图像的转换方式属于目前较为成熟的技术，在此不再赘述。
S102：基于Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出Lab颜色空间图像的增强阈值。
其中，Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量。
L*分量指的是Lab颜色空间图像中的亮度分量；a*分量指的是Lab颜色空间图像中从绿色到红色的分量；b*分量指的是Lab颜色空间图像中从蓝色到黄色的分量。
在本申请实施例中，为了提升图像颜色增强的效果，可以将Lab颜色空间图像划分为多个子图像块。
在实际应用中，可以依据Lab颜色空间图像的尺寸，将Lab颜色空间图像划分为多个子图像块；其中，各子图像块均包括L*分量、a*分量和b*分量。
举例说明，假设Lab颜色空间图像的尺寸为1920*1080，可以将Lab颜色空间图像划分为3*3的个子图像块，1920/3＝640，1080/3＝360，每个子图像块大小为640*360。
在划分出多个子图像块之后，可以基于每个子图像块中各像素点对应的a*分量，确定出每个子图像块各自对应的增强阈值。
在实际应用中，每个子图像块所对应的增强阈值的确定方式相同，以任意一个子图像块为例，可以将该子图像块中各像素点对应的a*分量取平均值，将该平均值作为该子图像块对应的增强阈值。
S103：根据增强阈值以及设定的调整参数，调整Lab颜色空间图像的a*分量。
在本申请实施例中，可以通过增强阈值以及设定的增强上限值划分出不同的取值范围，不同取值范围可以对应不同的调整方式。根据子图像块中各像素点的a*分量所匹配的取值范围确定出调整方式。
在实际应用中，可以判断目标子图像块中目标像素点的a*分量是否大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值；其中，目标子图像块为所有子图像块中的任意一个子图像块；目标像素点为目标子图像块中所有像素点中的任意一个像素点；目标增强阈值为目标子图像块对应的增强阈值。
增强上限值可以基于实际增强需求设置，例如增强上限值的取值可以设置为40。
在存在大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，说明当前位置的颜色偏红，为了提升红白色对比效果，可以进一步增强红色，即调大第一a*分量。
在存在大于或等于零并且小于目标增强阈值的第二a*分量的情况下，说明当前位置的颜色偏白，为了提升红白色对比效果，可以进一步增强白色，即调小第二a*分量。
在存在小于零或者大于增强上限值的第三a*分量的情况下，无需进行红白色对比度的增强，此时可以保持第三a*分量的取值。
在本申请实施例中，可以通过设置调整参数实现对a*分量取值的调整。在存在大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，可以将第一调整参数与第一a*分量的乘积值作为调整后的第一a*分量；其中，第一调整参数为大于一的正数。
在存在大于或等于零并且小于目标增强阈值的第二a*分量的情况下，可以将第二调整参数与第二a*分量的乘积值作为调整后的第二a*分量；其中，第二调整参数为小于一的正数。
在具体实现中，可以按照如下公式(1)实现对a*分量的调整，以增强a*分量的红白色对比度。
其中，A(x,y)表示调整后的a*分量，a(x,y)表示调整前的a*分量，a_avg(i)表示目标增强阈值，i表示第i个子图像块，H表示增强上限值，k1表示第一调整参数，k2表示第二调整参数。
S104：对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量。
在本申请实施例中，采用插值运算的方式来解决电子内窥镜光照不均匀导致的颜色增强后颜色分层的问题。
在实际应用中，可以对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；其中，目标子图像块为所有子图像块中的任意一个子图像块。
插值运算的方式可以有多种，如拉格朗日插值运算、分段线性插值运算、牛顿(Newton)插值运算、埃尔米特(Hermite)插值运算、三次样条插值运算以及最小二乘法运算等。
在本申请实施例中，为了便于实现对a*分量的插值运算，可以构建插值运算公式。在得到调整后的a*分量后，可以直接调用插值运算公式对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行处理，以得到增强后的a*分量；其中，插值运算公式为：
Aout(x,y)＝(1-x)(1-y)TB2(g)+x(1-y)TB4(g)+(1-x)yTB3(g)+xyTB1(g)；
其中，(x,y)表示当前空域像素，Aout(x,y)表示增强后的a*分量的取值，TB2(g)表示与目标子图像块相邻的第一子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB4(g)表示与目标子图像块相邻的第二子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB3(g)表示与目标子图像块相邻的第三子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB1(g)表示目标子图像块在当前空域像素下a*分量的取值。
S105：将增强后的a*分量与Lab颜色空间图像包括的L*分量以及b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。
在得到增强后的a*分量后，可以将a*分量与Lab颜色空间图像包括的L*分量以及b*分量进行合并，从而得到颜色增强后的完整LAB颜色空间图像。
考虑到操作人员往往是对RGB图像进行分析观察，因此可以将颜色增强后的完整LAB颜色空间图像转换为RGB图像。为了便于和RGB源图像区分，可以将转换得到的RGB图像称作颜色增强后的RGB图像。
在本申请实施例中，对调整后的a*分量进行插值运算主要是为了解决光照不均匀导致的颜色增强后颜色分层的问题。考虑到在将Lab颜色空间图像划分为多个子图像块之后，每个子图像块完成a*分量的调整后，位于Lab颜色空间图像的左侧以及上侧的子图像块出现颜色分层的情况较少，因此在进行插值运算之前，可以先对子图像块进行筛选，筛选出适合执行插值运算的子图像块。
在实际应用中，在对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量之前，可以先判断目标子图像块是否具有符合相邻关系的相邻子图像块；其中，相邻关系可以包括与目标子图像块的左上侧、上侧以及左侧均相邻。
在目标子图像块具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，执行对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量的步骤。在目标子图像块不具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，无需对目标子图像块执行插值运算，此时可以直接将目标子图像块对应的调整后的a*分量作为增强后的a*分量。
图2为本申请实施例提供的一种子图像块的示意图，图2中是以9个子图像块为例，为了便于区分不同的子图像块，可以采用不同的数字作为编号区分不同的子图像块。按照从左至右、从上至下的顺序各子图像块对应的编号依次为1至9。
从图2中可以看出所有子图像块中，只有子图像块5、子图像块6、子图像块8和子图像块9均具有左上侧、上侧以及左侧均相邻的子图像块。以子图像块5为例，其左上侧与子图像块1相邻，其上侧与子图像块2相邻，其左侧与子图像块4相邻。因此在实际应用中，可以分别对子图像块5、子图像块6、子图像块8和子图像块9进行插值运算。对于剩余子图像块无需执行插值运算。
由上述技术方案可以看出，将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；基于Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出Lab颜色空间图像的增强阈值；Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量。根据增强阈值以及设定的调整参数，调整Lab颜色空间图像的a*分量；对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；将增强后的a*分量与Lab颜色空间图像包括的L*分量以及b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。在该技术方案中，可以根据实际场景自适应计算出适合当前RGB源图像的增强阈值，提高了颜色增强算法的鲁棒性。采用局部颜色增强后再结合插值运算从而完成最终的图像颜色增强，解决了由于电子内窥镜光照不均匀导致的颜色增强后颜色分层的问题，降低了颜色增强算法对电子内镜光源的要求，提高了算法的可使用性。通过对Lab颜色空间中的a*分量进行处理，保证了L*分量和b*分量的稳定性，在保证图像整体色调的情况下提升了图像的增强效果。并且按照本申请提供的图像颜色增强方式，提高了病灶的颜色对比度，特别是早期病灶的颜色对比度，同时也能提高病灶的边界辨析度，更加便于后续的分析。
图3为本申请实施例提供的一种图像颜色增强装置的结构示意图，包括第一转换单元31、确定单元32、调整单元33、增强单元34和第二转换单元35；
第一转换单元31，用于将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；
确定单元32，用于基于Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出Lab颜色空间图像的增强阈值；其中，Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量；
调整单元33，用于根据增强阈值以及设定的调整参数，调整Lab颜色空间图像的a*分量；
增强单元34，用于对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；
第二转换单元35，用于将增强后的a*分量与Lab颜色空间图像包括的L*分量以及b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。
可选地，确定单元包括划分子单元和阈值确定子单元；
划分子单元，用于依据Lab颜色空间图像的尺寸，将Lab颜色空间图像划分为多个子图像块；其中，各子图像块包括L*分量、a*分量和b*分量；
阈值确定子单元，用于基于每个子图像块中各像素点对应的a*分量，确定出每个子图像块各自对应的增强阈值。
可选地，调整单元包括判断子单元、第一调整子单元、第二调整子单元和保持子单元；
判断子单元，用于判断目标子图像块中目标像素点的a*分量是否大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值；其中，目标子图像块为所有子图像块中的任意一个子图像块；目标像素点为目标子图像块中所有像素点中的任意一个像素点；目标增强阈值为目标子图像块对应的增强阈值；
第一调整子单元，用于在存在大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，调大第一a*分量；
第二调整子单元，用于在存在大于或等于零并且小于目标增强阈值的第二a*分量的情况下，调小第二a*分量；
保持子单元，用于在存在小于零或者大于增强上限值的第三a*分量的情况下，保持第三a*分量的取值。
可选地，第一调整子单元用于在存在大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，将第一调整参数与第一a*分量的乘积值作为调整后的第一a*分量；其中，第一调整参数为大于一的正数；
第二调整子单元用于在存在大于或等于零并且小于目标增强阈值的第二a*分量的情况下，将第二调整参数与第二a*分量的乘积值作为调整后的第二a*分量；其中，第二调整参数为小于一的正数。
可选地，增强单元用于对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；其中，目标子图像块为所有子图像块中的任意一个子图像块。
可选地，增强单元用于调用插值运算公式对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行处理，以得到增强后的a*分量；其中，插值运算公式为：
Aout(x,y)＝(1-x)(1-y)TB2(g)+x(1-y)TB4(g)+(1-x)yTB3(g)+xyTB1(g)；
其中，(x,y)表示当前空域像素，Aout(x,y)表示增强后的a*分量的取值，TB2(g)表示与目标子图像块相邻的第一子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB4(g)表示与目标子图像块相邻的第二子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB3(g)表示与目标子图像块相邻的第三子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB1(g)表示目标子图像块在当前空域像素下a*分量的取值。
可选地，还包括判断单元和作为单元；
判断单元，用于判断目标子图像块是否具有符合相邻关系的相邻子图像块；其中，相邻关系包括与目标子图像块的左上侧、上侧以及左侧均相邻；在目标子图像块具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，触发增强单元执行对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量的步骤；
作为单元，用于在目标子图像块不具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，将目标子图像块对应的调整后的a*分量作为增强后的a*分量。
图3所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。
由上述技术方案可以看出，将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；基于Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出Lab颜色空间图像的增强阈值；Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量。根据增强阈值以及设定的调整参数，调整Lab颜色空间图像的a*分量；对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；将增强后的a*分量与Lab颜色空间图像包括的L*分量以及b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。在该技术方案中，可以根据实际场景自适应计算出适合当前RGB源图像的增强阈值，提高了颜色增强算法的鲁棒性。采用局部颜色增强后再结合插值运算从而完成最终的图像颜色增强，解决了由于电子内窥镜光照不均匀导致的颜色增强后颜色分层的问题，降低了颜色增强算法对电子内镜光源的要求，提高了算法的可使用性。通过对Lab颜色空间中的a*分量进行处理，保证了L*分量和b*分量的稳定性，在保证图像整体色调的情况下提升了图像的增强效果。并且按照本申请提供的图像颜色增强方式，提高了病灶的颜色对比度，特别是早期病灶的颜色对比度，同时也能提高病灶的边界辨析度，更加便于后续的分析。
图4为本申请实施例提供的一种图像颜色增强设备的结构图，如图4所示，图像颜色增强设备包括：存储器40，用于存储计算机程序；
处理器41，用于执行计算机程序时实现如上述实施例图像颜色增强方法的步骤。
本实施例提供的图像颜色增强设备可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
其中，处理器41可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器41可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器41也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器41可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器41还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器40可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器40还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器40至少用于存储以下计算机程序401，其中，该计算机程序被处理器41加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的图像颜色增强方法的相关步骤。另外，存储器40所存储的资源还可以包括操作系统402和数据403等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统402可以包括Windows、Unix、Linux等。数据403可以包括但不限于调整参数等。
在一些实施例中，图像颜色增强设备还可包括有显示屏42、输入输出接口43、通信接口44、电源45以及通信总线46。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对图像颜色增强设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
可以理解的是，如果上述实施例中的图像颜色增强方法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，本申请的技术方案本质上或者说对目前技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于此，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述图像颜色增强方法的步骤。
以上对本申请实施例所提供的一种图像颜色增强方法、装置、设备和计算机可读存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
以上对本申请所提供的一种图像颜色增强方法、装置、设备和计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种图像颜色增强方法，其特征在于，包括：
将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；
基于所述Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出所述Lab颜色空间图像的增强阈值；其中，所述Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量；
根据所述增强阈值以及设定的调整参数，调整所述Lab颜色空间图像的a*分量；
对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；
将所述增强后的a*分量与所述Lab颜色空间图像包括的所述L*分量以及所述b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。
2.根据权利要求1所述的图像颜色增强方法，其特征在于，所述基于所述Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出所述Lab颜色空间图像的增强阈值包括：
依据所述Lab颜色空间图像的尺寸，将所述Lab颜色空间图像划分为多个子图像块；其中，各所述子图像块均包括L*分量、a*分量和b*分量；
基于每个所述子图像块中各像素点对应的a*分量，确定出每个所述子图像块各自对应的增强阈值。
3.根据权利要求2所述的图像颜色增强方法，其特征在于，所述根据所述增强阈值以及设定的调整参数，调整所述Lab颜色空间图像的a*分量包括：
判断目标子图像块中目标像素点的a*分量是否大于或等于目标增强阈值并且小于增强上限值；其中，所述目标子图像块为所有所述子图像块中的任意一个子图像块；所述目标像素点为所述目标子图像块中所有像素点中的任意一个像素点；所述目标增强阈值为所述目标子图像块对应的增强阈值；
在存在大于或等于所述目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，调大所述第一a*分量；
在存在大于或等于零并且小于所述目标增强阈值的第二a*分量的情况下，调小所述第二a*分量；
在存在小于零或者大于所述增强上限值的第三a*分量的情况下，保持所述第三a*分量的取值。
4.根据权利要求3所述的图像颜色增强方法，其特征在于，所述在存在大于或等于所述目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，调大所述第一a*分量包括：
在存在大于或等于所述目标增强阈值并且小于增强上限值的第一a*分量的情况下，将所述第一调整参数与所述第一a*分量的乘积值作为调整后的第一a*分量；其中，所述第一调整参数为大于一的正数；
所述在存在大于或等于零并且小于所述目标增强阈值的第二a*分量的情况下，调小所述第二a*分量包括：
在存在大于或等于零并且小于所述目标增强阈值的第二a*分量的情况下，将所述第二调整参数与所述第二a*分量的乘积值作为调整后的第二a*分量；其中，所述第二调整参数为小于一的正数。
5.根据权利要求2所述的图像颜色增强方法，其特征在于，所述对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量包括：
对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；其中，所述目标子图像块为所有所述子图像块中的任意一个子图像块。
6.根据权利要求5所述的图像颜色增强方法，其特征在于，所述对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量包括：
调用插值运算公式对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行处理，以得到增强后的a*分量；其中，所述插值运算公式为：
Aout(x,y)＝(1-x)(1-y)TB2(g)+x(1-y)TB4(g)+(1-x)yTB3(g)+xyTB1(g)；
其中，(x,y)表示当前空域像素，Aout(x,y)表示增强后的a*分量的取值，TB2(g)表示与所述目标子图像块相邻的第一子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB4(g)表示与所述目标子图像块相邻的第二子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB3(g)表示与所述目标子图像块相邻的第三子图像块在当前空域像素下a*分量的取值，TB1(g)表示所述目标子图像块在当前空域像素下a*分量的取值。
7.根据权利要求5所述的图像颜色增强方法，其特征在于，在所述对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量之前，还包括：
判断所述目标子图像块是否具有符合相邻关系的相邻子图像块；其中，所述相邻关系包括与所述目标子图像块的左上侧、上侧以及左侧均相邻；
在所述目标子图像块具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，执行所述对当前空域像素下目标子图像块及其相邻子图像块各自对应的调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量的步骤；
在所述目标子图像块不具有符合相邻关系的相邻子图像块的情况下，将所述目标子图像块对应的调整后的a*分量作为增强后的a*分量。
8.一种图像颜色增强装置，其特征在于，包括第一转换单元、确定单元、调整单元、增强单元和第二转换单元；
所述第一转换单元，用于将获取的RGB源图像转换为Lab颜色空间图像；
所述确定单元，用于基于所述Lab颜色空间图像中各像素点对应的a*分量，确定出所述Lab颜色空间图像的增强阈值；其中，所述Lab颜色空间图像包括L*分量、a*分量和b*分量；
所述调整单元，用于根据所述增强阈值以及设定的调整参数，调整所述Lab颜色空间图像的a*分量；
所述增强单元，用于对调整后的a*分量进行插值运算，以得到增强后的a*分量；
所述第二转换单元，用于将所述增强后的a*分量与所述Lab颜色空间图像包括的所述L*分量以及所述b*分量合并后进行颜色空间转换，以得到颜色增强后的RGB图像。
9.一种图像颜色增强设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至7任意一项所述图像颜色增强方法的步骤。
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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述图像颜色增强方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311386945.7A CN117372305A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 一种图像颜色增强方法、装置、设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311386945.7A CN117372305A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 一种图像颜色增强方法、装置、设备和存储介质 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN (1) | CN117372305A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118333924A (zh) * | 2024-06-17 | 2024-07-12 | 江苏无右微创医疗科技有限公司 | 一种医疗图像红色区分度增强方法 |
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2023
- 2023-10-24 CN CN202311386945.7A patent/CN117372305A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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