本发明涉及图像处理，具体涉及针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法及系统。
背景技术：
1、电子喉镜图像是通过电子喉镜设备拍摄的气道内部图像。电子喉镜利用内置的摄像头和光源，将气道内的情况实时传输到显示器上，使医生能够直接观察到异物的位置、大小和形态，对快速、准确地诊断和定位异物至关重要。鱼刺是儿童气道异物病例中的常见异物，当儿童被鱼刺卡住后，如果不及时发现并取出，不仅会损伤儿童气道，甚至可能会有生命危险。
2、传统的气道中鱼刺的识别方法是医生通过实时观察喉镜图像，对气道中的鱼刺直接进行观察、识别。但是儿童的气道较窄，喉镜检查过程中并不能始终保持图像的稳定性，并且由于光照的原因，组织内壁会产生反光，与鱼刺具有一定的相似性，这些因素都增加了医生对儿童气道内鱼刺识别的难度，干扰医生及时准确地发现鱼刺，使鱼刺对儿童的伤害扩大。
技术实现思路
1、本发明提供针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法及系统，以解决现有的问题。
2、本发明的针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法及系统采用如下技术方案：
3、本发明一个实施例提供了针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，该方法包括以下步骤：
4、获取若干张电子喉镜图像；
5、对任意电子喉镜图像进行图像分割，得到若干个待分析区域；根据任意待分析区域的颜色表现，将待分析区域划分为疑似鱼刺区域和气道组织区域；
6、根据疑似鱼刺区域和相邻气道组织区域的位置关系、疑似鱼刺区域和相邻气道组织区域的边缘相似情况，获取任意疑似鱼刺区域的参考气道组织区域；分析疑似鱼刺区域和参考气道组织区域的形状特征，选取疑似鱼刺区域的定位点和对应参考气道组织区域的参考点；根据定位点和参考点之间的距离关系，获取疑似鱼刺区域的定位指标；
7、对不同电子喉镜图像的疑似鱼刺区域关于定位指标的鱼刺可能性、关于形状的鱼刺可能性进行分析，确定任意电子喉镜图像中的真实鱼刺区域。
8、进一步地，所述对任意电子喉镜图像进行图像分割，得到若干个待分析区域，包括的具体方法为：
9、对任意电子喉镜图像，以r、g、b三通道值的和最大的像素点作为种子点，以r、g、b三通道值的差值均在a以内作为种子点生长的条件，当没有符合生长条件的像素点时，停止生长，将生长的区域作为一个待分析区域；停止生长后继续在非待分析区域的像素点中以r、g、b三通道值的和最大的像素点作为种子点，继续进行区域生长；以此类推，直到所有像素点都有所属的待分析区域；
10、所述a均为预设值。
11、进一步地，所述根据任意待分析区域的颜色表现，将待分析区域划分为疑似鱼刺区域和气道组织区域，包括的具体方法为：
12、获取任意待分析区域为疑似鱼刺区域的可能性：
13、
14、其中，表示任意待分析区域为疑似鱼刺区域的可能性，表示所述待分析区域的像素点个数；、、表示所述待分析区域的第个像素点的r、g、b通道值；表示归一化函数；
15、将任意电子喉镜图像的所有待分析区域中，为疑似鱼刺区域的可能性大于等于预设第一参数的待分析区域，记为所述电子喉镜图像的疑似鱼刺区域，将非疑似鱼刺区域的待分析区域记为所述电子喉镜图像的气道组织区域。
16、进一步地，所述根据疑似鱼刺区域和相邻气道组织区域的位置关系、疑似鱼刺区域和相邻气道组织区域的边缘相似情况，获取任意疑似鱼刺区域的参考气道组织区域，包括的具体方法为：
17、当疑似鱼刺区域被一个气道组织区域包围时，将所述气道组织区域记为所述疑似鱼刺区域的参考气道组织区域；
18、当疑似鱼刺区域与若干个气道组织区域相连时，获取任意相连的气道组织区域边缘上与相连部分边缘相邻的h个像素点，计算所述h个像素点的梯度和，与相连部分边缘的像素点的梯度和作差并取绝对值，得到所述气道组织区域与所述疑似鱼刺区域的边缘梯度差异，将边缘梯度差异最小的气道组织区域记为所述疑似鱼刺区域的参考气道组织区域；
19、所述h为预设第二参数。
20、进一步地，所述分析疑似鱼刺区域和参考气道组织区域的形状特征，选取疑似鱼刺区域的定位点和对应参考气道组织区域的参考点，包括的具体方法为：
21、将任意疑似鱼刺区域中距离最大的两个像素点作为所述疑似鱼刺区域的定位点；
22、将任意参考气道组织区域的边缘上距离最大的两个像素点作为所述参考气道组织区域的参考点。
23、进一步地，所述根据定位点和参考点之间的距离关系，获取疑似鱼刺区域的定位指标，包括的具体方法为：
24、获取所有定位点与所有参考点的距离；
25、将任意定位点与任意参考点的距离，和两个参考点之间的距离作比，得到所述定位点与对应参考气道组织区域的所述参考点的定位指标。
26、进一步地，所述对不同电子喉镜图像的疑似鱼刺区域关于定位指标的鱼刺可能性、关于形状的鱼刺可能性进行分析，确定任意电子喉镜图像中的真实鱼刺区域，包括的具体方法为：
27、将参考气道组织区域进行匹配；
28、获取匹配的参考气道组织区域对应的疑似鱼刺区域关于定位指标的鱼刺可能性、关于形状的鱼刺可能性；
29、根据疑似鱼刺区域关于定位点的鱼刺可能性和疑似鱼刺区域关于形状的鱼刺可能性，获取任意鱼刺区域为真实鱼刺区域的可能性，所述疑似鱼刺区域关于定位点的鱼刺可能性、疑似鱼刺区域关于形状的鱼刺可能性均与鱼刺区域为真实鱼刺区域的可能性呈正比例关系；
30、将为真实鱼刺区域的可能性大于预设第三参数的疑似鱼刺区域记为真实鱼刺区域。
31、进一步地，所述将参考气道组织区域进行匹配的具体获取方法为：
32、使用边界跟踪算法获取任意电子喉镜图像中的参考气道组织区域边缘的链码，获取不同电子喉镜图像中任意参考气道组织区域边缘的链码的编辑距离，编辑距离最小的两个气道组织区域边缘为同一个参考气道组织区域。
33、进一步地，所述匹配的参考气道组织区域对应的疑似鱼刺区域关于定位点的鱼刺可能性、关于形状的鱼刺可能性的具体获取方法为：
34、对任意两张电子喉镜图像中匹配的参考气道组织区域对应的两个疑似鱼刺区域，获取所述两个疑似鱼刺区域的每个定位点的定位指标的差值的绝对值，并求和，得到所述两个疑似鱼刺区域的定位点差异；定位点差异小于等于预设第四参数，且所述两个疑似鱼刺区域的参考气道组织区域边缘相同，则定位点匹配，所述两个疑似鱼刺区域匹配；将任意疑似鱼刺区域在所有电子喉镜图像中的匹配次数与电子喉镜图像的数量作比，得到所述疑似鱼刺区域关于定位点的鱼刺可能性；
35、对任意两张电子喉镜图像中匹配的参考气道组织区域对应的两个疑似鱼刺区域，使用边界跟踪算法获取所述两个疑似鱼刺区域的边缘链码，计算两个疑似鱼刺区域的边缘链码的编辑距离；编辑距离小于等于预设第五参数，则两个疑似鱼刺区域链码匹配；将任意疑似鱼刺区域在所有电子喉镜图像中出现链码匹配的次数与电子喉镜图像的数量作比，得到所述疑似鱼刺区域关于形状的鱼刺可能性。
36、本发明的实施例提供了针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法的步骤。
37、本发明的技术方案的有益效果是：利用疑似鱼刺区域的相邻的气道组织区域作为疑似鱼刺区域的定位参考，在不同帧喉镜图像中对比疑似鱼刺区域位置的相似性，进而确定不同喉镜图像中的同一疑似鱼刺区域，能够有效避免喉镜位置和角度变化导致鱼刺在图像中的位置发生改变，而无法直接对应的问题。根据气道组织反光在不同光照和拍摄角度下形状和位置会发生变化，而鱼刺不会发生变化的特征，对比疑似鱼刺区域在连续的喉镜图像中形状和位置，由此确定真正的鱼刺区域，能够有效避免气道组织上的反光部分对鱼刺异物识别的干扰。
1.针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，所述对任意电子喉镜图像进行图像分割，得到若干个待分析区域，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，所述根据任意待分析区域的颜色表现，将待分析区域划分为疑似鱼刺区域和气道组织区域，包括的具体方法为：
4.根据权利要求1所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，所述根据疑似鱼刺区域和相邻气道组织区域的位置关系、疑似鱼刺区域和相邻气道组织区域的边缘相似情况，获取任意疑似鱼刺区域的参考气道组织区域，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，所述分析疑似鱼刺区域和参考气道组织区域的形状特征，选取疑似鱼刺区域的定位点和对应参考气道组织区域的参考点，包括的具体方法为：
6.根据权利要求1所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，所述根据定位点和参考点之间的距离关系，获取疑似鱼刺区域的定位指标，包括的具体方法为：
7.根据权利要求1所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，所述对不同电子喉镜图像的疑似鱼刺区域关于定位指标的鱼刺可能性、关于形状的鱼刺可能性进行分析，确定任意电子喉镜图像中的真实鱼刺区域，包括的具体方法为：
8.根据权利要求7所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，所述将参考气道组织区域进行匹配的具体获取方法为：
9.根据权利要求7所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法，其特征在于，所述匹配的参考气道组织区域对应的疑似鱼刺区域关于定位点的鱼刺可能性、关于形状的鱼刺可能性的具体获取方法为：
10.针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~9任意一项所述针对儿童气道异物的电子喉镜图像识别方法的步骤。
