基于跨尺度特征融合的内窥镜图像增强算法OA
Endoscopic image enhancement algorithm based on cross-scale feature fusion
临床医学的内窥镜图像由于在成像过程中存在补充光源不均匀和人体组织粘液反光的问题,出现大量曝光过度等图像质量较低的现象.现有基于深度学习的图像增强算法由于仅采用固定尺寸的特征融合方式,导致特征提取能力较低、增强效果较差.为改善这一问题,文中构建了基于跨尺度特征融合的内窥镜图像增强算法,通过构建CM卷积模块实现高性能特征提取,同时采用SPPF金字塔池化模块实现对特征图不同尺度的池化操作,并且在网络不同尺度的网络层之间引入跨尺度特征融合(CFF)模块,实现多尺度特征融合和上下文信息传播,从而大幅提高图像细节捕捉能力和图像质量.实验结果表明,文中算法在PSNR、SSIM指标均高于现有算法,其中PSNR指标提高了9.9%,SSIM指标提高了15.4%,可以实现高质量内窥镜图像增强任务.
The clinical endoscopic image often suffers from low-quality imaging due to uneven supplementary light sources and reflections from human tissue mucus,resulting in poor image quality,for instance,a large quantity of overexposure.However,the current deep learning based image enhancement algorithms have low feature extraction capabilities due to fixed-size feature fusion,which leads to poor enhancement effects.Therefore,an endoscopic image enhancement algorithm based on cross-scale feature fusion is proposed.In the algorithm,a convolution module(CM)is constructed for high-performance feature extraction and a spatial pyramid pooling-fast(SPPF)module is used to realize the pooling operation of feature maps with different scales.Additionally,a cross-scale feature fusion(CFF)module is introduced into different scales of network layers to achieve multi-scale feature fusion and context information propagation,so as to improve image detail capture and image quality.Experimental results show that the proposed algorithm outperforms the existing algorithms in PSNR and SSIM,in which the PSNR is improved by 9.9%,and the SSIM by 15.4%,achieving high-quality endoscopic image enhancement.
刘旭阳;蔡芸;蒋林
武汉科技大学 冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室,湖北 武汉 430081||武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081武汉科技大学 冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室,湖北 武汉 430081||武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081武汉科技大学 冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室,湖北 武汉 430081||武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081||武汉科技大学 机器人与智能系统研究院,湖北 武汉 430081
信息技术与安全科学
内窥镜图像深度特征融合CFF曝光异常图像增强算法金字塔池化模块
endoscopic imagedeep feature fusionCFFexposure anomalyimage enhancement algorithmpyramid pooling module
《现代电子技术》 2026 (1)
34-40,7
国家重点研发计划(2019YFB1310000)国家自然科学基金项目(51874217)
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