【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤成像，具体而言涉及一种用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法、系统与介质。
技术介绍
1、光纤传像束，也称为光纤成像束，是一种可任意弯曲的传输图像的无源器件，通过将多根极细的光导纤维集合成束，两端纤维按一一对应关系紧密排列，经固化磨抛后而成，用于实现点、线、环及其它形式间的光能转换。在传像束的一端投射图像，该图像即被纤维束端面的每根纤维分割成许多亮度不同的像素，分别传送至另一端面再聚合成像，由于其优良的传像特性和可任意弯曲的特殊性能，在工业领域和科研领域被广泛应用。在面对一些极端环境，如强电磁环境或含有爆炸性气体的环境，普通的工业相机无法正常安全作业，但是使用光纤传像束组成的成像系统可以将无源的采集端放置在作业区内，而将有源的成像端放置在安全区，从而保证其正常安全的作业。
2、光纤传像束由多根单丝光纤组成，单丝光纤由透光率高的纤芯和透光率低的包层组成，但是由于纤芯和包层的透光率不同，并且密致排列的单丝光纤之间仍然存在微小缝隙，使得成像系统采集到的图像上存在明显的蜂窝状伪影，严重影响后续的图像处理。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中光纤成像束的光纤成像系统（fiber-optic imaging system,fois）获得图像中存在的蜂窝状伪影缺陷，本专利技术目的旨在提出一种用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，实现对光纤成像束成像图像的自适应修复，消除蜂窝状伪影的影响，为后续的图像处理提供高质量的图像。
2、根据本专利技术目的的第一方面，提出一
3、获取基于光纤成像束的光纤成像系统对预设背景图像的成像，记为第一图像；
4、基于灰度阈值分割方法获取所述第一图像中的蜂窝效应伪影位置，并标记所有的伪影像素，将标记伪影像素的第一图像记为第二图像；
5、将第二图像进行自适应分割，获得多个预定尺寸的方格，并将所有方格的相同位置的像素取出组成新的图像，构造出多幅子图像；
6、对多幅子图像中的伪影像素进行像素填充，获得多幅修复子图像；以及
7、基于所述多幅修复子图像进行图像重构，组合获得消除伪影的光纤成像束成像图像。
8、作为可选的实施方式，所述预设背景图像，选择纯色图像作为背景图像。
9、作为可选的实施方式，所述预设背景图像选择纯色、且单一纹理或者无纹理的图像作为背景图像。
10、作为可选的实施方式，所述预设背景图像选择纯白色、无纹理图像。
11、作为可选的实施方式，所述将第二图像进行自适应分割，获得多个预定尺寸的方格，并将所有方格的相同位置的像素取出组成新的图像，构造出多幅子图像，包括：
12、根据伪影像素在第一图像中占据的宽度 n，确定分割方格的尺寸 n* n；
13、通过 n* n大小的卷积核对第二图像进行卷积运算，获得分割后的多幅子图像，每幅子图像的尺寸大小为 n* n。
14、作为可选的实施方式，所述对多幅子图像中的伪影像素进行像素填充，获得多幅修复子图像，包括：
15、从第一幅子图像开始遍历处理，将每一幅子图像中被标记的伪影像素进行像素填充，直到所有子图像中包含的伪影像素均被像素填充。
16、作为可选的实施方式，所述像素填充基于改进的均值滤波实现，包括：
17、对于任意一幅子图像，首先提取出其中被标记的一个伪影像素，将其作为滤波中心点，根据预设的滤波模板对滤波中心点周围区域内的像素求取平均值，并用该平均值代替滤波中心点原本的像素值，并且在对滤波中心点进行均值滤波时，排除滤波模板范围内的伪影像素参与均值计算。
18、作为可选的实施方式，所述滤波模板的大小被设置为3*3、4*4以及5*5中的一种。
19、作为可选的实施方式，所述基于所述多幅修复子图像进行图像重构，组合获得消除伪影的光纤成像束成像图像，包括：
20、基于所述多幅修复子图像，将修复后的每幅修复子图像的相同位置的像素取出，并按照分割构造所述子图像的顺序将取出的像素进行排列与图像重构，组合出消除伪影的光纤成像束成像图像。
21、作为可选的实施方式，所述将第二图像进行自适应分割，获得多个预定尺寸的方格，分割步长取值为1；在基于所述多幅修复子图像进行图像重构时，重构的步长为伪影像素在第一图像中占据的宽度。
22、根据本专利技术目的的第二方面，提出一种计算机系统，包括：
23、一个或多个处理器；以及
24、存储器，存储可被操作的指令；
25、其中，所述指令在通过一个或多个处理器执行时使得前述的一个或多个处理器执行操作，所述操作包括执行前述用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法的过程。
26、根据本专利技术目的的第三方面，提出一种计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括能够被一个或者多个处理器执行的指令或者指令集；
27、其中，所述指令或者指令集在由一个或多个处理器执行时，执行前述用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法的过程。
28、由以上本专利技术提出的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，与现有技术相比，其显著的有益效果在于：
29、（1）本专利技术的方法能够根据蜂窝状伪影区域的宽度，自适应地将图像分割成多个子图像，以缩减蜂窝状伪影区域在图像中所占区域的宽度，从而起到减少局部区域内属于蜂窝状伪影区域像素的数量的效果，减少运算量，提高运算速度；同时在分割图像时，引入小卷积替换大卷积，减少计算量，加快处理速度，减少计算量，以加速分割；
30、（2）本专利技术的方法在伪影区域的像素填充时利用均值滤波，只针对蜂窝状伪影像素进行填充，即在确定了均值滤波模板大小之后，将模板范围内的被标记的伪影像素剔除之后，利用模板范围内剩余的像素点对滤波中心点进行均值滤波，极大程度上减少了计算量，且能够最大程度的保留原图像的有用信息；例如利用5*5的均值滤波模板能够更全面地利用子图像的像素信息，同时保证一定的计算速度；
31、（3）本专利技术提出的自适应的蜂窝状伪影修复方法，对蜂窝状伪影的修复拥有显著的图像增强，能够提升psnr 值和ssim 值，速度更快且能获取更高质量的图像，具有良好的鲁棒性。
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1.一种用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述预设背景图像，选择纯色图像作为背景图像。
3.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述预设背景图像选择纯色、且单一纹理或者无纹理的图像作为背景图像。
4.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述预设背景图像选择纯白色、无纹理图像。
5.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述将第二图像进行自适应分割，获得多个预定尺寸的方格，并将所有方格的相同位置的像素取出组成新的图像，构造出多幅子图像，包括：
6.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述对多幅子图像中的伪影像素进行像素填充，获得多幅修复子图像，包括：
7.根据权利要求6所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述像素填充基于改进的均值滤波实现，包括：
8.根据权
9.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述基于所述多幅修复子图像进行图像重构，组合获得消除伪影的光纤成像束成像图像，包括：
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述将第二图像进行自适应分割，获得多个预定尺寸的方格，分割步长取值为2；在基于所述多幅修复子图像进行图像重构时，重构的步长为伪影像素在第一图像中占据的宽度。
11.一种计算机系统，其特征在于，包括：
12.一种计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其特征在于，所述一个或多个程序包括能够被一个或者多个处理器执行的指令或者指令集；
...【技术特征摘要】
1.一种用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述预设背景图像，选择纯色图像作为背景图像。
3.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述预设背景图像选择纯色、且单一纹理或者无纹理的图像作为背景图像。
4.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述预设背景图像选择纯白色、无纹理图像。
5.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述将第二图像进行自适应分割，获得多个预定尺寸的方格，并将所有方格的相同位置的像素取出组成新的图像，构造出多幅子图像，包括：
6.根据权利要求1所述的用于光纤成像束的蜂窝状伪影消除方法，其特征在于，所述对多幅子图像中的伪影像素进行像素填充，获得多幅修复子图像，包括：
7.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：司徒桂平，黄俊兵，王伟，王健，郭玉栋，乔贵方，嵇尚阳，
申请(专利权)人：南京鸿照科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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