基于格子波尔兹曼模型的内镜图像高光修复.pdfVIP

学兔兔 第36卷 第 12期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．36No．12 2015年 12月 ChineseJournalofScientificInstrument Dec．2015 基于格子波尔兹曼模型的内镜 图像高光修复术 朱 泳 ，严壮志 ，康明洪 (1．上海大学通信与信息工程学院 上海 200444； 2．上海大学生物医学工程研究所 上海 200444) 摘 要：在内窥镜检查中，由于器官内腔粘膜表面黏液对光源的反射，高清图像中常常存在高光。高光的修复对内窥镜检查和 诊断具有重要的临床意义。本文提出一种基于四元数和格子波尔兹曼模型的高光修复方法，首先通过四元数表达高清图像的 彩色信息，然后利用四元数旋转操作表达两个像素的色差，并将色差引入到格子波尔兹曼模型的松弛因子设计中，最后利用格 子波尔兹曼模型的扩散实现高光的修复。实验结果表明，该方法修复高光效果更好，局部区域细节保持效果提升了50％，颜色 保持效果提升了5倍。 关键词：内窥镜图像 ；修复镜面高光；四元数；格子波尔兹曼方法 中图分类号：TP391．4 TH785 文献标识码 ：A 国家标准学科分类代码：510．4050 Specularimagehighlightinpaintingbasedon latticeBoltzmannmodel ZhuYong ，YanZhuangzhi一 ，KangMinghong (J．SchoolofCommunicationandInformationEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200444，China； 2．InstituteofBiomedicalEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200444，China) Abstract：Duringendoscopicexaminationprocedure，duetothespecularreflectionofthemucusonthesurfaceoforgan internalcham· ber，highlightsoftenappearinhighdefinitionimages．Specularhighlightinpaintinghascurcialclinicalsignificanceinendoscopicexami- nationanddiagnosis．A specularhighlightinpaintingmethodbasedonquaternionandlatticeBohzmannmodelisproposed．Inthefirst step，thequaternion isusedtoexpressthecolorinformationofthehighdefinition images．Then，thequaternionrotatingoperation is adoptedtoexpressthechromatism oftwopixels．Furthemr ore．theehromatism iSintrodueedintotherelaxationfactordesignoflatticeBo— ltzmannmode1．Finally，thediffusionof latticeBoltzmannmodelisusedtorepairthehighlights．Experimentresultsshow thatthepro— posedmethodhasgoodimagehighlightinpaintingeffect，thedetail—preservationratioof localregionisincreasedby50％andthecolor— preservationeffectisenhancedby5 ti