发明名称 医疗影像多光照图像增强方法及装置
摘要 本发明公开了一种医疗影像多光照图像增强方法及装置,其中该方法包括以下步骤:获取同一视点的多光照图像;从多光照图像中提取亮度信息,作为输入图像:对输入图像进行分解,得到一个轮廓图像和多个细节图像;将多个轮廓图像合成最终轮廓图像;将多组细节图像合成最终细节图像;以及将最终轮廓图像和最终细节图像合成最终图像。本发明的方法和装置具有简单易行,图像增强效果好的优点。
申请公布号 CN103279940B 申请公布日期 2016.04.20
申请号 CN201310241985.2 申请日期 2013.06.18
申请人 清华大学 发明人 戴琼海;李龙弢
分类号 G06T5/50(2006.01)I 主分类号 G06T5/50(2006.01)I
代理机构 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人 张大威
主权项 一种医疗影像多光照图像增强方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.获取同一视点的多光照图像;S2.从所述多光照图像中提取亮度信息,作为输入图像:S3.通过双边滤波、拉普拉斯变换或小波变换进行图像变换以对所述输入图像I进行分解,得到一个轮廓图像I<sup>m</sup>和多个细节图像D<sup>j</sup>,j=1,2,...,m,其中,所述通过双边滤波以对所述输入图像进行分解进一步包括:轮廓图I<sup>m</sup>通过迭代的方式取得的,迭代公式如下:<math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>I</mi><mi>p</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>k</mi></mfrac><munder><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>q</mi><mo>&Element;</mo><mi>&Omega;</mi></mrow></munder><msub><mi>g</mi><msub><mi>&sigma;</mi><mrow><mi>s</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow></msub></msub><mrow><mo>(</mo><mo>|</mo><mo>|</mo><mi>q</mi><mo>|</mo><mo>|</mo><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>g</mi><msub><mi>&sigma;</mi><mrow><mi>r</mi><mo>,</mo><mi>j</mi></mrow></msub></msub><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>p</mi><mo>+</mo><mi>q</mi></mrow><mi>j</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>p</mi><mi>j</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>p</mi><mo>+</mo><mi>q</mi></mrow><mi>j</mi></msubsup></mrow>]]></math><img file="FDA0000919883210000011.GIF" wi="852" he="142" /></maths>其中p是像素坐标,q是像素坐标周围的高斯支持空间,σ<sub>s,j</sub>和σ<sub>r,j</sub>分别是高斯模型的空间宽度和幅度宽度,且满足:σ<sub>s,0</sub>=σ<sub>s</sub>,<img file="FDA0000919883210000012.GIF" wi="286" he="87" />σ<sub>s,j</sub>=2<sup>j‑1</sup>σ<sub>s,j‑1</sub>,j&gt;1,σ<sub>r,j</sub>=σ<sub>r</sub>/2<sup>j</sup>,g<sub>σ</sub>(x)满足g<sub>σ</sub>(x)=exp(‑x<sup>2</sup>/σ<sup>2</sup>),k满足<img file="FDA0000919883210000013.GIF" wi="686" he="125" />细节图D<sup>j</sup>是通过所述轮廓图的差异求出的,求取公式如下:D<sup>j</sup>=I<sup>j</sup>‑I<sup>j‑1</sup>,其中I<sup>0</sup>=I;S4.将多个所述轮廓图像合成最终轮廓图像;S5.将多组所述细节图像合成最终细节图像,其中,将N组m×N张细节图像D<sup>(i,j)</sup>合成为一张最终细节图像I<sup>Detail</sup>的合成公式为:<math><![CDATA[<mrow><msup><mi>I</mi><mrow><mi>D</mi><mi>e</mi><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>i</mi><mi>l</mi></mrow></msup><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></msubsup><mrow><msubsup><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></msubsup><mrow><msup><mi>U</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup><msup><mover><mi>D</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup></mrow></mrow></mrow><mrow><msubsup><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></msubsup><mrow><msubsup><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>m</mi></msubsup><msup><mi>U</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup></mrow></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000919883210000014.GIF" wi="610" he="190" /></maths>其中<math><![CDATA[<mrow><msup><mover><mi>D</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>=</mo><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>g</mi><mi>n</mi><mrow><mo>(</mo><msup><mi>D</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><msup><mrow><mo>|</mo><msup><mi>D</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>|</mo></mrow><msub><mi>&lambda;</mi><mi>i</mi></msub></msup><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>&lt;</mo><msub><mi>&lambda;</mi><mi>i</mi></msub><mo>&le;</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><msup><mi>U</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>=</mo><msub><mi>g</mi><msub><mi>&sigma;</mi><mi>d</mi></msub></msub><mo>*</mo><msup><mi>e</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mrow><mo>|</mo><msup><mi>D</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>|</mo></mrow><mo>-</mo><msup><mi>C</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msup></mrow><mo>)</mo></mrow></msup><mo>,</mo><msubsup><mi>C</mi><mi>p</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msubsup><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>|</mo><mo>|</mo><mo>&dtri;</mo><msubsup><mi>I</mi><mi>p</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msubsup><mo>|</mo><mo>|</mo></mrow><mrow><munder><mi>min</mi><mi>q</mi></munder><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>p</mi><mo>+</mo><mi>q</mi></mrow><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></msubsup><mo>+</mo><mi>&epsiv;</mi></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000919883210000015.GIF" wi="1783" he="198" /></maths>i=1,2,...,N,j=1,2,...,m;以及S6.将所述最终轮廓图像和所述最终细节图像合成最终图像。
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