[发明专利]一种电子内窥镜图像增强的方法和装置

摘要

本发明提供了一种电子内窥镜图像增强的方法和装置，该方法通过改变摄像机相邻两帧图像成像时的光源输出照明亮度，然后将两帧图像合成，实现内窥镜高动态范围图像增强，克服增加曝光时间导致的运动目标成像模糊。根据本发明方法，提供一种实现图像动态范围提高的电子内窥镜装置。

主权项

一种提升电子内窥镜图像动态范围的图像增强方法，包括：图像特征获取步骤，采用普通光照明成像模式进行图像采集，根据采集的图像计算图像区域亮度分布特征；在普通光照明成像模式，所述内窥镜的光源关闭辅助照明灯，只有主照明灯工作；照明光输出亮度变化量获取步骤，根据图像区域亮度分布特征，计算相邻两帧图像成像时照明光输出亮度变化量；执行照明光调节参量获取步骤，根据照明光输出亮度变化量和亮度变化调节方式，计算亮度调节机构在相邻两幅图像成像时的调节量；照明与摄像头曝光同步输出步骤，根据摄像头的曝光采集时序，同步控制照明光在每帧曝光时的光输出；图像融合步骤，将两幅不同照明亮度的曝光图像合成，获取大动态范围的图像；其特征在于，所述电子内窥镜的照明光源装置包括主照明灯、辅助照明灯和输出光调制模组；所述主照明灯为电子内窥镜提供照明光；所述辅助照明灯为电子内窥镜需克服照明不均匀而提高动态范围时，在主照明灯工作的基础上，提供第二帧高亮度曝光成像的增加亮度部分照明光；所述输出光调制模组包括：调制模板，使照明光以脉冲形式输出；所述调制模板为与主照明灯的光轴垂直的圆形遮光板，上面开有用于使主照明灯的光通过的第一透光孔与使辅助照明灯的光通过的第二透光孔；驱动电机，所述调制模板安装在所述驱动电机的输出轴上，带动调制模板与摄像头曝光采集时序同步旋转；所述第一透光孔有两个，对称分布在所述调制模板上；所述第二透光孔有一个，位于两个第一透光孔中心线上偏离圆心的位置；同步控制部件根据摄像头曝光采集时序，同步控制电机匀速旋转，电机每秒钟转动圈数是摄像头曝光采集频率的二分之一，每转动一圈，主照明灯输出间隔180°的两个照明光脉冲，辅助照明灯的光输出一个照明光脉冲，同时严格控制第一透光孔的脉冲光与摄像头曝光时序的相位差，使光脉冲能够在摄像头曝光时输出，保障摄像头每一帧的照明曝光成像；此时，在奇数曝光周期，主照明灯有照明脉冲光输出，辅助照明灯的光无照明脉冲光输出，摄像头在弱光照明下成像，在偶数曝光周期，主照明灯、辅助照明灯的光同时有照明脉冲光输出，摄像头在强光照明下成像；将奇、偶曝光图像合成，实现图像动态范围增加。