[发明专利]医用内窥镜运动影像自适应降噪方法及系统

说明书

本发明提供了一种医用内窥镜运动影像自适应降噪方法及系统，属于图像处理技术领域。根据前一帧图像与当前帧图像的像素差值，得到第一运动差值矩阵，根据当前帧图像与后一帧图像的像素差值，得到第二运动差值矩阵；对两个运动差值矩阵分别进行卷积滤波，将卷积滤波后的两个运动差值矩阵的对应像素相加并求均值后，得到运动均值矩阵；根据运动均值矩阵得到运动均值矩阵各像素的传递系数；根据传递系数、前一帧图像的像素亮度分量和当前帧图像的像素亮度分量，得到均值矩阵各像素降噪后的亮度分量，根据传递系数、前一帧图像的像素色度分量和当前帧图像的像素色度分量，得到均值矩阵各像素降噪后的色度分量；本发明提高了降噪和滤波效果。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种医用内窥镜运动影像自适应降噪方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

内窥镜是一种广泛应用于医疗和工业领域的检测仪器，应用于医疗领域的内窥镜可以经人体的天然孔道或者是经手术做的小切口进入人体内，获取人体内某个部位的图像并显示，可以辅助医生对该部分进行诊断。

内窥镜一般包括镜头、处理器和显示设备，镜头可以采集原始图像数据，并将采集到的原始图像数据发送给处理器，处理器处理得到目标图像数据之后，输出给显示设备显示。内窥镜的使用环境中经常会存在各种噪声，比如CMOS图像传感器受热噪声影响，视频传输过程中受高频电气噪声干扰等等。

发明人发现，传统的空域降噪方法，包括线性/非线性、空域/频域降噪算法，只会处理一帧图像内部的噪声，虽然实现比较简单，但是容易破坏图像的边缘，降噪效果一般；传统时域降噪方法，主要思想是利用多帧图像在时间上的相关性实现降噪，这种方法主要适合处理静态图像，对于画面中运动的物体会出现伪影或交叠。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种医用内窥镜运动影像自适应降噪方法及系统，通过计算相邻视频帧之间的运动量值，对当前视频帧进行降噪处理，提高了降噪和滤波效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种医用内窥镜运动影像自适应降噪方法。

一种医用内窥镜运动影像自适应降噪方法，包括以下过程：

获取当前帧图像以及当前帧图像的前一帧图像和后一帧图像；

根据前一帧图像与当前帧图像的像素差值，得到第一运动差值矩阵，根据当前帧图像与后一帧图像的像素差值，得到第二运动差值矩阵；

对第一运动差值矩阵和第二运动差值矩阵分别进行卷积滤波，将卷积滤波后的第一运动差值矩阵和第二运动差值矩阵的对应像素相加并求均值后，得到运动均值矩阵；

根据运动均值矩阵得到运动均值矩阵各像素的传递系数；

根据传递系数、前一帧图像的像素亮度分量和当前帧图像的像素亮度分量，得到均值矩阵各像素降噪后的亮度分量，根据传递系数、前一帧图像的像素色度分量和当前帧图像的像素色度分量，得到均值矩阵各像素降噪后的色度分量。

作为可选的一种实现方式，对第一运动差值矩阵和第二运动差值矩阵分别采用归一化均值卷积核进行二维卷积空间滤波。

作为可选的一种实现方式，任一像素降噪后的亮度分量为：此像素前一帧图像对应的亮度分量与此像素当前帧图像对应的亮度分量的差值与传递系数的乘积，再与此像素当前帧图像对应的亮度分量的加和；

或者，任一像素降噪后的亮度分量为：1与传递系数的差值再与此像素当前帧图像对应的亮度分量的乘积，再与传递系数同此像素前一帧图像对应的亮度分量乘积的加和。