[发明专利]一种脑部医学荧光视频图像修复方法

权利要求书

1.一种脑部医学荧光视频图像修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，采集脑部荧光视频图像，并对视频图像的灰度值归一化处理后采用总变分正则化方法对视频图像逐帧去噪声；

步骤二，基于步骤一得到的视频图像进行形态学顶帽运算，去除均匀背景荧光，并保存每帧图像的最大像素值和最小像素值；

步骤三，采用正向线性对比度拉伸方法对图像对比度进行拉伸，使最大像素值映射到1，最小像素值映射到0；

步骤四，设置参考帧，采用增强型互相关方法对步骤三所得的视频图像进行相对运动补偿，得到配准后视频图像；

增强型互相关方法具体为：选定参考帧f_m，其中m≥1；

当t＝m时，r_t＝f_m；

当t＞m时，循环执行如下步骤直至t＝T结束；

当t＜m时，循环执行如下步骤直至t＝1结束；

其中，t表示视频图像中帧索引，m表示自定义的视频图像中参考帧索引，r_t-1表示循坏过程中当前处理图像的前一帧，r_t+1表示循坏过程中当前处理图像的后一帧，f_t表示经正向对比度拉伸后的视频中的第t帧图像，r_t表示对f_t进行运动补偿后的图像，P_t表示相邻帧间的仿射算子；

步骤五，针对配准后视频图像进行逆向对比度线性拉伸后，采用一致参数对视频图像逐帧进行正向对比度线性拉伸，得到最终修复的视频图像；

所述步骤五中逆向对比度线性拉伸的表达式为：c_t＝v_t-s_tr_t+s_t，其中，c_t表示逆向对比度拉伸后所得的视频图像；v_t和s_t分别表示h_t中每帧图像的最大像素值和最小像素值，h_t为步骤二中去除非均匀背景荧光的视频图像；

一致参数的计算方法为：v_m＝max(v₁,v₂,…,v_T)，s_m＝min(s₁,s₂,…,s_T)，其中，v_m和s_m为两个一致参数，v₁,v₂,…,v_T分别表示h₁,h2,...,h_t中像素的最大值，s₁,s₂,…,s_T分别表示h₁,h2,...,h_t中像素的最小值，max和min函数分别用于计算其输入的最大值和最小值，T表示视频中的总帧数；

采用一致参数对图像进行正向对比度线性拉伸的表达式为：其中，v_t和s_t分别表示h_t中每帧图像的最大像素值和最小像素值；x_t表示最终修复的视频图像。

2.根据权利要求1所述的脑部医学荧光视频图像修复方法，其特征在于：所述步骤二中视频图像进行形态学顶帽运算的表达式为：其中，h_t表示去除非均匀背景荧光的视频图像；u_t表示经总变分正则化方法去噪声后的视频图像；表示形态学开运算；b表示执行顶帽操作所需的结构元，其形状为圆形，半径r的取值范围为1≤r≤100。

3.根据权利要求1所述的脑部医学荧光视频图像修复方法，其特征在于：所述步骤三中正向线性对比度拉伸方法的表达式为：其中，f_t表示正向线性对比度拉伸后的视频中的第t帧图像；v_t和s_t分别表示h_t中每帧图像的最大像素值和最小像素值。