用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法及系统与流程

本发明涉及图像优化，具体涉及用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法及系统。

背景技术：

1、宫腔镜是一种常用于诊断和治疗子宫内疾病的微创医疗设备，其影像质量直接影响医生的手术精度和诊断效果，在宫腔镜检查和手术过程中，由于宫腔内的光线条件复杂，光源类型多样（如冷光源、led光源等），以及宫腔液体介质的光学特性（如浑浊度和颜色）会发生变化，导致视野内影像的色彩可能失真，影响手术视野的清晰度和辨识度。

2、现有技术存在以下缺陷：

3、传统白平衡方法缺乏对影像中关键区域（如病灶、手术工具）的精准识别和处理，通常对整个图像进行均一化调整，关键区域的色彩可能因未被重点优化而失真，影响诊断结果，忽略关注区域的重要性，降低对计算资源的分配效果。

4、基于此，本发明提出用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法及系统，基于检测区域的重要性指数，优先优化医生关注的目标区域，为图像生成全局权重矩阵，明确各像素点的重要性分布，提高计算资源的分配效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法及系统，以解决背景技术中不足。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法，所述调整方法包括以下步骤：

3、调整系统提取当前宫腔镜影像的全局特征和局部特征，依据全局特征和局部特征对当前场景进行分类，通过区域生长算法分割出影像中的检测区域，分析检测区域的颜色特性和位置关系，标记需要优化的检测区域；

4、获取每个检测区域相对于当前分类场景的重要性后，为检测区域生成重要性指数，先将所有检测区域依据重要性指数排序，生成区域列表，再基于重要性指数生成全局权重矩阵；

5、根据全局权重矩阵和场景分类的初始参数，按照区域列表排序结果对检测区域的每个像素点rgb通道增益值进行加权计算，调整各个像素点的rgb通道动态增益值。

6、在一个优选的实施方式中，获取每个检测区域相对于当前分类场景的重要性后，为检测区域生成重要性指数，将所有检测区域依据重要性指数排序，生成区域列表，包括以下步骤：

7、获取检测区域的颜色偏差、纹理复杂度、边缘清晰度以及位置指数；

8、将颜色偏差、纹理复杂度、边缘清晰度以及位置指数综合计算获取重要性指数，表达式为：，式中，为重要性指数，为位置指数，为颜色偏差，为纹理复杂度，为边缘清晰度，、、为调节系数，且、、均大于0；

9、获取所有检测区域的重要性指数后，将所有检测区域依据重要性指数由大到小进行排序，生成区域列表。

10、在一个优选的实施方式中，基于重要性指数生成全局权重矩阵，包括以下步骤：

11、初始化一个与图像相同尺寸的矩阵，矩阵中的每个元素初始值为1，将所有检测区域的重要性指数求和获取指数总值，将重要性指数比上指数总和获取检测区域的权重，获取每个检测区域的权重后构建全局权重矩阵，整个影像的全局权重矩阵表示为一个m×n的矩阵，其中每个元素表示图像中对应检测区域的权重，全局权重矩阵的表达式为：

12、，式中，为全局权重矩阵，表示影像中区域的权重。

13、在一个优选的实施方式中，按照区域列表排序结果对检测区域的每个像素点rgb通道增益值进行加权计算，调整各个像素点的rgb通道动态增益值，包括以下步骤：

14、根据排序后的区域列表，针对每个区域计算位置和通道调整后的增益值，表达式为：，式中，表示位置和通道调整后的增益值，表示原始的rgb通道增益值，表示从全局权重矩阵中获得的检测区域位置的权重值，则动态增益值的计算表达式为：

15、，式中，为位置和通道调整后的动态增益值。

16、在一个优选的实施方式中，所述位置指数的获取逻辑为：通过宫腔镜影像获取检测区域中的病灶数量以及组织数量，将病灶数量将组织数量获取位置指数；

17、所述颜色偏差的计算表达式为：

18、式中，、、为检测区域中当前像素点的实际rgb值，、、为检测区域中当前像素点的标准rgb值。

19、在一个优选的实施方式中，所述纹理复杂度的计算表达式为：，式中，为灰度共生矩阵中的像素对的概率，表示灰度级为和的像素对在图像中的出现频率，为像素灰度值之间的差异；

20、所述边缘清晰度的计算表达式为：

21、，式中，、分别是sobel算子在水平方向和垂直方向上计算的梯度值，为检测区域中像素的坐标。

22、在一个优选的实施方式中，通过区域生长算法分割出影像中的检测区域，分析检测区域的颜色特性和位置关系，标记需要优化的检测区域，包括以下步骤：

23、对于每个种子点，检查其邻域像素，判断这些邻域像素是否符合生长条件，将满足生长条件的邻域像素添加到生长区域，并继续向新的邻域像素扩展，直到无像素符合条件为止；

24、继续在不同的种子点上进行区域生长，直到图像中所有需要的检测区域被分割出来，在图像的其他部分重复生长过程获取检测区域；

25、对每个分割后的检测区域，提取该检测区域的 rgb 颜色值分布，计算检测区域间的颜色差异，分析不同检测区域之间的颜色一致性；

26、根据颜色特性和位置关系，识别出需要优化的检测区域，使用不同颜色或标签标记标记检测区域，输出每个标记区域的坐标信息。

27、用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整系统，包括场景分类模块、区域分析模块、动态平衡模块；

28、场景分类模块：提取当前宫腔镜影像的全局特征和局部特征，依据全局特征和局部特征对当前场景进行分类；

29、区域分析模块：通过区域生长算法分割出影像中的检测区域，分析检测区域的颜色特性和位置关系，标记需要优化的检测区域，获取每个检测区域相对于当前分类场景的重要性后，为检测区域生成重要性指数，将所有检测区域依据重要性指数排序，生成区域列表；

30、动态平衡模块：基于重要性指数生成全局权重矩阵，全局权重矩阵用于指导各通道增益调整，根据全局权重矩阵和场景分类的初始参数，按照区域列表排序结果对检测区域的每个像素点rgb通道增益值进行加权计算，调整各个像素点的rgb通道动态增益值。

31、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

32、本发明通过分析检测区域的颜色特性和位置关系，标记需要优化的检测区域，获取每个检测区域相对于当前分类场景的重要性后，为检测区域生成重要性指数，先将所有检测区域依据重要性指数排序，生成区域列表，再基于重要性指数生成全局权重矩阵，全局权重矩阵用于指导各通道增益调整，根据全局权重矩阵和场景分类的初始参数，按照区域列表排序结果对检测区域的每个像素点rgb通道增益值进行加权计算，调整各个像素点的rgb通道动态增益值。调整系统基于检测区域的重要性指数，优先优化医生关注的目标区域，为图像生成全局权重矩阵，明确各像素点的重要性分布，提高计算资源的分配效果。

技术特征：

1.用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法，其特征在于：所述调整方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法，其特征在于：获取每个检测区域相对于当前分类场景的重要性后，为检测区域生成重要性指数，将所有检测区域依据重要性指数排序，生成区域列表，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法，其特征在于：基于重要性指数生成全局权重矩阵，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法，其特征在于：按照区域列表排序结果对检测区域的每个像素点rgb通道增益值进行加权计算，调整各个像素点的rgb通道动态增益值，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法，其特征在于：所述位置指数的获取逻辑为：通过宫腔镜影像获取检测区域中的病灶数量以及组织数量，将病灶数量将组织数量获取位置指数；

6.根据权利要求5所述的用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法，其特征在于：所述纹理复杂度的计算表达式为：，式中，为灰度共生矩阵中的像素对的概率，表示灰度级为和的像素对在图像中的出现频率，为像素灰度值之间的差异；

7.根据权利要求6所述的用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法，其特征在于：通过区域生长算法分割出影像中的检测区域，分析检测区域的颜色特性和位置关系，标记需要优化的检测区域，包括以下步骤：

8.用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整系统，用于实现权利要求1-7任一项所述的调整方法，其特征在于：包括场景分类模块、区域分析模块、动态平衡模块；

技术总结
本发明公开了用于宫腔镜视野优化的动态白平衡调整方法及系统，涉及图像优化技术领域，获取每个检测区域相对于当前分类场景的重要性后，为检测区域生成重要性指数，先将所有检测区域依据重要性指数排序，生成区域列表，再基于重要性指数生成全局权重矩阵，全局权重矩阵用于指导各通道增益调整，根据全局权重矩阵和场景分类的初始参数，按照区域列表排序结果对检测区域的每个像素点RGB通道增益值进行加权计算，调整各个像素点的RGB通道动态增益值。调整系统基于检测区域的重要性指数，优先优化医生关注的目标区域，为图像生成全局权重矩阵，明确各像素点的重要性分布，提高计算资源的分配效果。

技术研发人员：王臣峰,郝进争
受保护的技术使用者：上海宇度医学科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/23