[发明专利]用于图像中实时去雾的系统和方法

说明书

本公开涉及用于图像中实时去雾的系统和方法。公开了用于减少图像中的雾的系统和方法。一种用于减少雾的示例性方法包含：存取被雾遮盖的对象的图像，其中所述图像具有原始分辨率；缩小所述图像以提供相比所述原始分辨率具有较低分辨率的缩小后的图像；处理所述缩小后的图像以生成对应于所述较低分辨率的去雾参数；将对应于所述较低分辨率的所述去雾参数转换为对应于所述原始分辨率的第二去雾参数；以及基于对应于所述原始分辨率的所述第二去雾参数对所述图像进行去雾。

技术领域

本公开涉及用于减少图像中的雾的装置、系统和方法，且更具体地，涉及外科手术程序期间实时减少图像中的雾。

背景技术

通过切口或天然的人体孔口引入内窥镜，以观察人体的内部特征。常规内窥镜用于内窥镜或腹腔镜外科手术程序期间的可视化。在这样的外科手术程序期间，当使用能量外科手术器械例如在外科手术期间用电外科手术能量切割组织时，可能会产生烟尘。因此，由于这种烟尘，内窥镜所获取的图像可能会变得模糊。烟尘可能会使外科手术部位的特征模糊不清，并且在外科医生等待烟尘清除干净的时候延迟外科手术程序。其它程序可能会遇到类似的问题，其中在捕获图像时会存在烟尘或其它雾。因此，有兴趣改进成像技术。

发明内容

本公开涉及用于减少图像中的雾的装置、系统和方法。根据本公开的方面，一种用于减少图像中的雾的方法包含：存取被雾遮盖的对象的图像，其中所述图像具有原始分辨率；缩小图像以提供相比原始分辨率具有较低分辨率的缩小后的图像；处理缩小后的图像以生成对应于较低分辨率的去雾参数；将对应于较低分辨率的去雾参数转换为对应于原始分辨率的第二去雾参数；以及基于对应于原始分辨率的第二去雾参数对图像进行去雾。

在所述方法的各种实施例中，缩小是基于图像缩小处理，并且转换是基于图像缩小处理的逆向操作，其中图像缩小处理为以下之一：超采样、双三次、最近邻、钟形、埃尔米特法、兰索斯法、米切尔法或双线性缩小。

在所述方法的各种实施例中，处理缩小后的图像包含：估计缩小后的图像的大气光分量值，确定缩小后的图像的暗通道矩阵，以及根据大气光分量和暗通道矩阵确定缩小后的图像的透射图。

在所述方法的各种实施例中，将对应于较低分辨率的去雾参数转换为对应于原始分辨率的第二去雾参数包含：将缩小后的图像的透射图转换为原始图像的第二透射图。

在所述方法的各种实施例中，对图像进行去雾包含：将图像从RGB图像、CMYK图像、CIELAB图像或CIEXYZ图像中的至少一个转换为YUV图像，对YUV图像执行去雾操作以提供Y'UV图像，以及将Y'UV图像转换为去雾后的图像。

在所述方法的各种实施例中，对于YUV图像中的每个像素x，对YUV图像执行去雾操作包含：将Y′确定为其中T_N(x)是对应于像素x的第二透射图的值，并且A是缩小后的图像的大气光分量值。

在所述方法的各种实施例中，确定缩小后的图像的透射图包含：对于缩小后的图像的每个像素x，确定：其中ω是预定常数，I_DARK(x)是像素x的暗通道矩阵的值，并且A是大气光分量值。

在所述方法的各种实施例中，对于缩小后的图像中的像素块，估计缩小后的图像的大气光分量值包含：确定像素块的宽度乘以高度是否大于预定阈值；在宽度乘以高度大于预定阈值的情况下：将像素块划分为多个较小的像素区域，计算较小的像素区域中的每一个的像素值的平均值和标准差，基于较小的像素区域的平均值减去标准差来确定较小的像素区域中的每一个的得分，以及识别具有得分中最高得分的多个较小的像素区域中的一个；并且在宽度乘以高度不大于预定阈值的情况下，将大气光分量值估计为像素块中最暗的像素。

在所述方法的各种实施例中，估计大气光分量值包含基于先前去雾后的图像帧的所估计大气光分量值来使大气光分量值平滑。