[发明专利]一种基于色彩空间和支持向量机的镜面反射检测方法

说明书

本发明中提出的一种基于色彩空间和支持向量机的镜面反射检测方法，其主要内容包括：RGB检测方法、HSV检测方法、用支持向量机(SVM)选择色彩空间和图像修复方法，其过程为，先在检测阶段同时使用HSV和RGB色彩空间信息来分割镜面反射，接着训练一个非线性支持向量机，用于根据从色彩空间的每个通道提取的图像统计特征来选择色彩空间，然后引入用于检测镜面反射的成本函数，最后通过适当的替换斑块选择和去除斑块效应，应用基于边缘的平滑方法来逐渐消除边缘伪影，从而对图像进行修复。本发明使用了HSV和RGB色彩空间信息和非线性支持向量机，检测并去除了结肠镜检查和内窥镜图像中的镜面反射区域，大大提高了图像的质量。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其是涉及了一种基于色彩空间和支持向量机的镜面反射检测方法。

背景技术

镜面反射是指在医学成像中可能出现的具有不饱和颜色的明亮像素或斑点。这种类型的反射是结肠镜检查和内窥镜图像质量下降的常见原因。医生通常倾向于消除医学图像中的这些镜面反射。在内窥镜检查或结肠镜检查的情况下，由于成像装置携带闪光灯，在胃肠道内表面存在湿气的情况下通常会产生反射。且由于它们在不同图像中的形状和颜色变化，检测这些反射是一项具有挑战性的任务。为了去除这些镜面反射，可以使用图像修补方法，其将具有类似形状和纹理的这些斑点填充到该区域中的图像的纹理。通过检测和去除这样的反射，可以提高结肠镜检查图像的质量，并有效辅助医生进行诊断。然而，由于在发生镜面反射时信噪比较低，因此反射所覆盖的生物体的原始信息在大多数情况下无法恢复，导致图像质量下降。

本发明提出了一种基于色彩空间和支持向量机的镜面反射检测方法，先在检测阶段同时使用HSV和RGB色彩空间信息来分割镜面反射，接着训练一个非线性支持向量机，用于根据从色彩空间的每个通道提取的图像统计特征来选择色彩空间，然后引入用于检测镜面反射的成本函数，最后通过适当的替换斑块选择和去除斑块效应，应用基于边缘的平滑方法来逐渐消除边缘伪影，从而对图像进行修复。本发明使用了HSV和RGB色彩空间信息和非线性支持向量机，检测并去除了结肠镜检查和内窥镜图像中的镜面反射区域，大大提高了图像的质量。

发明内容

针对图像质量下降的问题，本发明的目的在于提供一种基于色彩空间和支持向量机的镜面反射检测方法，先在检测阶段同时使用HSV和RGB色彩空间信息来分割镜面反射，接着训练一个非线性支持向量机，用于根据从色彩空间的每个通道提取的图像统计特征来选择色彩空间，然后引入用于检测镜面反射的成本函数，最后通过适当的替换斑块选择和去除斑块效应，应用基于边缘的平滑方法来逐渐消除边缘伪影，从而对图像进行修复。

为解决上述问题，本发明提供一种基于色彩空间和支持向量机的镜面反射检测方法，其主要内容包括：

(一)RGB检测方法；

(二)HSV检测方法；

(三)用支持向量机(SVM)选择色彩空间；

(四)图像修复方法。

其中，所述的RGB检测方法，RGB色彩空间接近人类感知系统，是图像处理算法中最常用的色彩空间；由于镜面反射的亮度，在该颜色空间和投票方案中，基于对所有三个通道的阈值化构建RGB检测方法，以此标记每个像素；如果三个通道中的两个通道将该像素映射为反射，则投票方案将每个像素标记为镜面反射。

其中，所述的HSV检测方法，HSV是图像处理中最有用的色彩空间之一，因为它能够将图像分离成具有不同特性的不相关图像组件；S通道和V通道都具有良好的反射指示，而H通道在这方面没有任何信息；S通道在反射区域的值较低，因为这些区域的色彩饱和度相当类似；从颜色变换的角度来看，反射可以认为是一个像素中所有颜色的聚合，限制了一种颜色的较高光焦度，并随后限制了该颜色的饱和度；因此，(1-S)×V的函数被用作反射的分割标准；(1-S)从饱和度角度引起较高的反射值，并且这两个因素的乘法会直接影响两个方面的变化；