一种内窥镜图像增强方法及系统

本申请涉及图像识别，特别是涉及一种内窥镜图像增强方法及系统。

背景技术：

1、内窥镜是微创诊疗中不可或缺的可视化工具，通过前端图像传感器实时采集体腔内部影像，为操作者提供病变观察、组织辨识和手术导航的关键视觉支撑。在妇产科等领域的内窥镜操作中，体腔解剖结构复杂，不同组织区域对光照、对比度和色彩饱和度的成像需求各有差异，图像质量的优劣直接影响操作者对组织形态、血管分布和病灶边界的辨识准确度。目前，内窥镜的图像增强通常依赖设备出厂预设的几种固定成像模式，如标准模式、高亮模式和窄带成像模式，由操作者在术中根据观察需要手动切换，部分设备也支持对亮度、对比度和锐度等参数进行人工逐项调节。

2、然而，这种人工调节方式存在明显不足。一方面，体腔内操作环境瞬息万变，手动调节分散了操作者的专注力，增加了操作的复杂度与时间成本。另一方面，固定的增强模式或凭经验的手动调节难以实时跟随内窥镜在体腔内的空间移动和组织变化进行动态适配，当镜头在狭窄腔道内推进、旋转或退让时，所面临的组织形态、光照条件和观察需求持续改变，预设参数无法主动预判和匹配即将进入的新的组织区域，导致图像增强效果与当前术野状态之间产生偏差，影响观察的连续性和操作的流畅度。

技术实现思路

1、本申请提供了一种内窥镜图像增强方法及系统，改善了现有技术中图像增强参数依赖手动调节或预设模式，无法实时跟随器械运动与位置变化进行动态适配，造成增强效果不稳定、影响操作流畅度的技术问题。

2、本申请公开了如下技术方案：

3、第一方面，本申请提供了一种内窥镜图像增强方法，所述方法包括：

4、获取内窥镜的实时图像、器械运动监测数据与先验标准器官模型，其中，所述先验标准器官模型关联有增强参数预案集；

5、基于所述实时图像、所述器械运动监测数据及所述先验标准器官模型，通过多源信息融合估计内窥镜的当前空间位姿；

6、根据所述当前空间位姿与所述先验标准器官模型，匹配确定所述增强参数预案集中对应的增强参数预案清单，并基于当前空间位姿的波动速率对所述增强参数预案清单进行自适应融合，获取当前增强参数配置；

7、依据所述当前增强参数配置，对所述实时图像执行参数化增强处理，得到增强后图像。

8、第二方面，本申请提供了一种内窥镜图像增强系统，所述系统包括：

9、数据获取模块，用于获取内窥镜的实时图像、器械运动监测数据与先验标准器官模型，其中，所述先验标准器官模型关联有增强参数预案集；

10、位姿估计模块，用于基于所述实时图像、所述器械运动监测数据及所述先验标准器官模型，通过多源信息融合估计内窥镜的当前空间位姿；

11、参数匹配模块，用于根据所述当前空间位姿与所述先验标准器官模型，匹配确定所述增强参数预案集中对应的增强参数预案清单，并基于当前空间位姿的波动速率对所述增强参数预案清单进行自适应融合，获取当前增强参数配置；

12、图像增强模块，用于依据所述当前增强参数配置，对所述实时图像执行参数化增强处理，得到增强后图像。

13、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

14、本申请技术方案通过提供的一种内窥镜图像增强方法，首先，通过获取内窥镜的实时图像、器械运动监测数据与关联有增强参数预案集的先验标准器官模型，实现了对体腔内术野影像、器械操作状态和个体化解剖先验知识的多源信息同步整合，为后续空间定位与参数决策提供了统一的数据基础，解决了传统成像模式仅依赖单帧图像、缺乏器官结构先验和操作背景信息的问题。

15、进一步的，通过基于实时图像进行特征匹配、结合个体器官尺寸建立位置转换矩阵，并与器械运动监测数据进行多源融合估计内窥镜的当前空间位姿，实现了对器械在体腔内空间位置的精准感知和运动状态定量化表达，解决了传统增强方式无法感知器械所处位置与运动趋势、导致增强策略与当前观察任务脱节的问题。

16、进一步的，通过将当前空间位姿与先验标准器官模型进行匹配，确定当前所处的组织区域后从增强参数预案集中筛选适配预案，并基于空间位姿的波动速率进行自适应融合以获得当前增强参数配置，实现了增强策略对器械运动节奏和视角变化的动态跟随与前瞻调控，解决了传统固定参数或手动调节方式无法实时匹配组织区域变化和操作动态的问题。

17、最后，通过依据当前增强参数配置对实时图像执行参数化增强处理得到增强后图像，实现了增强策略从空间感知到参数输出的闭环执行，为操作者在复杂体腔环境中持续提供清晰、均匀且具有连贯性的高质量图像。

18、综上所述，本申请的技术方案实现了对内窥镜空间位姿的多源融合感知与增强参数的自适应前瞻调控，通过先验器官模型构建与组织区域标注、视觉与运动信息联合定位、保守度判别与预案择优融合、增强效果闭环反馈校正，有效改善了现有技术中成像增强模式固定、难以动态适配操作场景变化，导致图像质量不稳定的技术问题。

1.一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，所述先验标准器官模型的获取，包括：

3.如权利要求2所述的一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，获取内窥镜的实时图像、器械运动监测数据与先验标准器官模型，包括：

4.如权利要求1所述的一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，基于所述实时图像、所述器械运动监测数据及所述先验标准器官模型，通过多源信息融合估计内窥镜的当前空间位姿，包括：

5.如权利要求1所述的一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，根据所述当前空间位姿与所述先验标准器官模型，匹配确定所述增强参数预案集中对应的增强参数预案清单，基于当前空间位姿的波动速率对所述增强参数预案清单进行自适应融合，获取当前增强参数配置，包括：

6.如权利要求5所述的一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，根据所述当前空间位姿与所述先验标准器官模型，匹配确定所述增强参数预案集中对应的增强参数预案清单，基于当前空间位姿的波动速率对所述增强参数预案清单进行自适应融合，获取当前增强参数配置，还包括：

7.如权利要求6所述的一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，对预案匹配结果进行自适应融合，获取所述当前增强参数配置，包括：

8.如权利要求1所述的一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，对应提取最优一者为所述当前增强参数配置，之后，还包括：

9.如权利要求1所述的一种内窥镜图像增强方法，其特征在于，还包括：

10.一种内窥镜图像增强系统，其特征在于，所述系统用于执行权利要求1-9任一项所述的内窥镜图像增强方法，所述系统包括：