CN115883976A - 内窥镜校准方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种内窥镜校准方法、装置、电子设备和存储介质，获取包括多个在无光环境下采集到全黑的样本图像的样本图像集合和内窥镜在亮度、增益和温度均最大的情况下采集的白电平图像，其中，每个样本图像具有对应的增益和温度。分别根据每个样本图像的像素值确定对应的黑电平值，并根据白电平图像的像素值确定白电平值。根据每个样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数，在内窥镜获取到待校准图像时，根据白电平值和校准函数对待校准图像进行校准。本公开通过多个样本准确地确定表征黑电平值和增益、温度对应关系的校准函数，实时通过校准函数和白电平值对内窥镜采集的图像进行校准，去除图像中黑电平带来的噪声，提高了图像质量。

Description

内窥镜校准方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种内窥镜校准方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

随着电子摄像技术的进步，使得将摄像设备小型化形成内窥镜并应用在医学领域成为了可能。但由于内窥镜***在人体内体积限制，图像传感器面积较小且成像质量不足，进行图像采集的人体内环境较为复杂，对暗光条件下的成像质量又有很高的要求。因此，内窥镜在使用一段时间后，图像传感器的暗电流水平即黑电平会发生改变，导致采集的图像中存在黑电平噪声，影响图像质量。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种内窥镜校准方法、装置、电子设备和存储介质，旨在对内窥镜采集到的图像进行黑电平校准。

根据本公开的第一方面，提供了一种内窥镜校准方法，所述方法包括：

获取样本图像集合和白电平图像，所述样本图像集合中包括多个在无光环境下采集到全黑的样本图像，每个所述样本图像具有对应的增益，所述白电平图像为内窥镜在亮度和增益均最大的情况下采集的图像；

根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值；

根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值；

根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数；

响应于所述内窥镜获取到待校准图像，根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准。

在一种可能的实现方式中，所述获取的样本图像集合和白电平图像，包括：

在无光环境下多次调整所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合；

使所述内窥镜在光源亮度最大且摄像头增益最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

在一种可能的实现方式中，每个所述样本图像还具有对应的温度，所述白电平图像为内窥镜在亮度、增益和温度均最大的情况下采集的图像。

在一种可能的实现方式中，所述获取的样本图像集合和白电平图像，包括：

在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合；

使所述内窥镜在光源亮度最大、摄像头增益最大且环境温度最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

在一种可能的实现方式中，所述在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合，包括：

在无光环境下根据预设的温度调整规则多次调整环境温度；

在每次调整环境温度后，根据预设的增益调整规则调整所述内窥镜的摄像头增益并采集对应的全黑图像作为样本图像；

响应于满足第一停止条件，结束当前温度下所述摄像头的增益调整过程，并再次调整环境温度；

响应于满足第二停止条件，结束当前环境温度的调整过程，并根据获取的多个样本图像和采集每个所述样本图像时对应的温度和增益确定样本图像集合。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值，包括：

计算每个所述样本图像中像素值的平均值得到对应的黑电平值。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值，包括：

计算所述白电平图像中像素值的平均值得到对应的白电平值。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

确定预设的第一参数和第二参数；

确定所述第一参数和所述增益的乘积与所述第二参数的和组成的候选函数；

将所述样本图像的增益输入所述候选函数，并确定对应的函数值；

将每个所述样本图像对应函数值和黑电平值差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差；

响应于所述函数误差不满足预设条件，更新所述第一参数和第二参数，重新迭代执行将所述样本图像的增益输入所述候选函数及之后的步骤；

响应于所述函数误差满足所述预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

根据每个所述样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

确定预设的第一参数、第二参数和第三参数；

确定所述第一参数和所述增益的乘积、所述第三参数和所述温度的乘积与所述第二参数的和组成的候选函数；

将所述样本图像的增益和温度输入所述候选函数，并确定对应的函数值；

将每个所述样本图像对应函数值和黑电平值差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差；

响应于所述函数误差不满足预设条件，更新所述第一参数、第二参数和第三参数，重新迭代执行将所述样本图像的增益和温度输入所述候选函数及之后的步骤；

响应于所述函数误差满足所述预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述更新所述第一参数和第二参数，包括：

分别针对所述第一参数和第二参数求所述代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果和第二偏导结果；

计算所述第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数；

计算所述第二参数和第二偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第二参数。

在一种可能的实现方式中，所述更新所述第一参数、第二参数和第三参数，包括：

分别针对所述第一参数、第二参数和第三参数求所述代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果、第二偏导结果和第三偏导结果；

计算所述第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数；

计算所述第二参数和第二偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第二参数；

计算所述第三参数和第三偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第三参数。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个所述测试图像具有对应的增益和温度；

根据所述测试图像集合对所述校准函数进行验证。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个所述测试图像具有对应的增益和温度；

根据所述测试图像集合对所述校准函数进行验证。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准，包括：

确定获取所述待校准图像时对应的目标增益；

将所述目标增益输入所述校准函数，得到对应的目标黑电平值；

根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准，包括：

确定获取所述待校准图像时对应的目标温度和目标增益；

将所述目标温度和所述目标增益输入所述校准函数，得到对应的目标黑电平值；

根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像，包括：

获取所述待校准图像中目标像素的目标像素值；

确定所述目标像素值与所述目标黑电平值的差，与所述白电平值与所述目标黑电平差的比值，并根据所述比值与预设常数的乘积得到校准后的目标像素值；

根据所述待校准图像中每个像素校准后的像素值更新原始的像素值，得到校准后的图像。根据本公开的第二方面，提供了一种内窥镜校准装置，所述装置包括：

图像获取模块，用于获取样本图像集合和白电平图像，所述样本图像集合中包括多个在无光环境下采集到全黑的样本图像，每个所述样本图像具有对应的增益，所述白电平图像为内窥镜在亮度和增益均最大的情况下采集的图像；

第一电平确定模块，用于根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值；

第二电平确定模块，用于根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值；

函数拟合模块，用于根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数；

图像校准模块，用于响应于所述内窥镜获取到待校准图像，根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准。

在一种可能的实现方式中，所述获取的样本图像集合和白电平图像，包括：

在无光环境下多次调整所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合；

使所述内窥镜在光源亮度最大且摄像头增益最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

在一种可能的实现方式中，每个所述样本图像还具有对应的温度，所述白电平图像为内窥镜在亮度、增益和温度均最大的情况下采集的图像。

在一种可能的实现方式中，所述获取的样本图像集合和白电平图像，包括：

在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合；

使所述内窥镜在光源亮度最大、摄像头增益最大且环境温度最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

在一种可能的实现方式中，所述在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合，包括：

在无光环境下根据预设的温度调整规则多次调整环境温度；

在每次调整环境温度后，根据预设的增益调整规则调整所述内窥镜的摄像头增益并采集对应的全黑图像作为样本图像；

响应于满足第一停止条件，结束当前温度下所述摄像头的增益调整过程，并再次调整环境温度；

响应于满足第二停止条件，结束当前环境温度的调整过程，并根据获取的多个样本图像和采集每个所述样本图像时对应的温度和增益确定样本图像集合。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值，包括：

计算每个所述样本图像中像素值的平均值得到对应的黑电平值。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值，包括：

计算所述白电平图像中像素值的平均值得到对应的白电平值。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

确定预设的第一参数和第二参数；

确定所述第一参数和所述增益的乘积与所述第二参数的和组成的候选函数；

将所述样本图像的增益输入所述候选函数，并确定对应的函数值；

将每个所述样本图像对应函数值和黑电平值差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差；

响应于所述函数误差不满足预设条件，更新所述第一参数和第二参数，重新迭代执行将所述样本图像的增益输入所述候选函数及之后的步骤；

响应于所述函数误差满足所述预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

根据每个所述样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

确定预设的第一参数、第二参数和第三参数；

确定所述第一参数和所述增益的乘积、所述第三参数和所述温度的乘积与所述第二参数的和组成的候选函数；

将所述样本图像的增益和温度输入所述候选函数，并确定对应的函数值；

将每个所述样本图像对应函数值和黑电平值差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差；

响应于所述函数误差不满足预设条件，更新所述第一参数、第二参数和第三参数，重新迭代执行将所述样本图像的增益和温度输入所述候选函数及之后的步骤；

响应于所述函数误差满足所述预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述更新所述第一参数和第二参数，包括：

分别针对所述第一参数和第二参数求所述代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果和第二偏导结果；

计算所述第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数；

计算所述第二参数和第二偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第二参数。

在一种可能的实现方式中，所述更新所述第一参数、第二参数和第三参数，包括：

分别针对所述第一参数、第二参数和第三参数求所述代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果、第二偏导结果和第三偏导结果；

计算所述第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数；

计算所述第二参数和第二偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第二参数；

计算所述第三参数和第三偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第三参数。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

第一测试图像获取模块，用于获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个所述测试图像具有对应的增益和温度；

第一验证模块，用于根据所述测试图像集合对所述校准函数进行验证。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

第二测试图像获取模块，用于获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个所述测试图像具有对应的增益和温度；

第二验证模块，用于根据所述测试图像集合对所述校准函数进行验证。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准，包括：

确定获取所述待校准图像时对应的目标增益；

将所述目标增益输入所述校准函数，得到对应的目标黑电平值；

根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准，包括：

确定获取所述待校准图像时对应的目标温度和目标增益；

将所述目标温度和所述目标增益输入所述校准函数，得到对应的目标黑电平值；

根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像，包括：

获取所述待校准图像中目标像素的目标像素值；

确定所述目标像素值与所述目标黑电平值的差，与所述白电平值与所述目标黑电平差的比值，并根据所述比值与预设常数的乘积得到校准后的目标像素值；

根据所述待校准图像中每个像素校准后的像素值更新原始的像素值，得到校准后的图像。

根据本公开的第三方面，提供了一种图像采集装置，所述装置包括：

白电平校准杯，包括上底面、下底面和杯壁，并通过所述上底面、下底面和杯壁形成一个密闭空间，所述上底面和所述下底面为弹性材料，所述下底面具有伸入孔，所述杯壁内设置有加热电阻；

内窥镜，通过所述下底面的伸入孔***所述白电平校准杯内，用于在每次调节所述加热电阻温度和/或所述内窥镜中摄像头增益的情况下进行图像采集。

在一种可能的实现方式中，所述杯壁内还设置有温度传感器，用于检测所述白电平校准杯内温度。

在一种可能的实现方式中，所述内窥镜还包括光源。

根据本公开的第四方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。

根据本公开的第五方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。

根据本公开的第六方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。

在本公开实施例中，获取包括多个在无光环境下采集到全黑的样本图像的样本图像集合和内窥镜在亮度、增益和温度均最大的情况下采集的白电平图像，其中，每个样本图像具有对应的增益和温度。分别根据每个样本图像的像素值确定对应的黑电平值，并根据白电平图像的像素值确定白电平值。根据每个样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数，在内窥镜获取到待校准图像时，根据白电平值和校准函数对待校准图像进行校准。本公开通过多个样本准确地确定表征黑电平值和增益、温度对应关系的校准函数，实时通过校准函数和白电平值对内窥镜采集的图像进行校准，去除图像中黑电平带来的噪声，提高了图像质量。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开实施例的一种内窥镜校准方法的流程图；

图2示出根据本公开实施例的一种增益与黑电平值对应关系的示意图；

图3示出根据本公开实施例的一种温度与黑电平值对应关系的示意图；

图4示出根据本公开实施例的一种获取样本图像集合和白电平图像过程的示意图；

图5示出根据本公开实施例的一种样本图像的示意图；

图6示出根据本公开实施例的一种图像校准效果的示意图；

图7示出根据本公开实施例的一种图像采集装置的示意图

图8示出根据本公开实施例的一种内窥镜校准装置的示意图；

图9示出根据本公开实施例的一种电子设备的示意图；

图10示出根据本公开实施例的另一种电子设备的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

在一种可能的实现方式中，本公开实施例的内窥镜校准方法可以由处理器、终端设备或服务器等电子设备执行。其中，终端设备可以为用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。固定或移动终端。服务器可以为单独的服务器或多个服务器组成的服务器集群。电子设备可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现本公开实施例的内窥镜校准方法。

图1示出根据本公开实施例的一种内窥镜校准方法的流程图。如图1所示，本公开实施例的内窥镜校准方法可以包括以下步骤S10-S50。

步骤S10、获取样本图像集合和白电平图像。

在一种可能的实现方式中，可以通过电子设备获取样本图像集合白电平图像。其中，样本图像集合中包括多个在无光环境下采集到全黑的样本图像，每个样本图像具有对应的增益，白电平图像为内窥镜在亮度和增益均最大的情况下采集的图像。为了进一步地提高校准精度，还可以在采集样本图像和白电平图像的过程中引入温度变量，即使样本图像集合中的每个样本图像具有对应的增益和温度，白电平图像为内窥镜在亮度、增益和温度均最大的情况下采集的图像。

可选地，样本图像集合中的每个样本图像和白电平图像均为通过内窥镜采集得到的图像。内窥镜采集到图像对应的增益为采集图像时内窥镜摄像头的增益，对应的温度为采集图像时的环境温度。内窥镜的镜头包括摄像头和光源，即样本图像为在光源关闭的无光环境下采集的图像，白电平图像为在光源调整至最大、且摄像头增益和环境温度也调整至最大的情况下，在无光环境下采集的图像。本公开实施例的电子设备可以通过连接的内窥镜直接进行图像采集的方式得到样本图像集合和白电平图像，也可以通过获取其他设备连接的内窥镜采集后发送至电子设备。

图2示出根据本公开实施例的一种增益与黑电平值对应关系的示意图。如图2所示，在内窥镜进行图像采集时，内窥镜摄像头的增益可以影响采集得到的图像的黑电平值(即暗电流值)。同时，增益与黑电平值的关系为正比例关系，即摄像头增益越大的情况下黑电平值越高，即采集到的图像中因暗电流产生的噪声越大。因此，可以进一步在采集到图像后，根据采集图像时内窥镜摄像头的增益确定黑电平值。

图3示出根据本公开实施例的一种温度与黑电平值对应关系的示意图。如图3所示，在内窥镜进行图像采集时，采集环境的温度可以影响采集得到的图像的黑电平值(即暗电流值)。同时，温度与黑电平值的关系为正比例关系，即采集环境温度越高的情况下黑电平值越高，即采集到的图像中因暗电流产生的噪声越大。因此，可以进一步在采集到图像后，根据采集图像时的环境温度确定黑电平值。

基于增益、温度对暗电流的影响，电子设备可以获取多个具有对应的增益的样本图像，或多个具有对应增益和温度的样本图像，根据样本图像的黑电平值和对应的增益确定增益对样本图像的影响。或者，还可以根据样本图像的黑电平值和对应的增益、温度，确定增益和温度共同对黑电平值的影响。可选地，本公开实施例获取样本图像和白电平图像的环境均为可调节温度的黑暗环境，为了方便调节环境温度，可以将内窥镜置于密封黑暗、且内置调温装置的容器中，在每一次调节温度和/或调节内窥镜摄像头增益后采集样本图像得到样本图像集合。同时，在将容器中调温装置调节到最大且内窥镜摄像头增益调节到最高的情况下将内窥镜光源调节到最大后，采集白电平图像。

可选地，在样本图像集合中包括多个具有对应增益的样本图像，且白电平图像为内窥镜在亮度和增益均最大的情况下采集的图像的情况下，获取样本图像集合和白电平图像的过程可以为在无光环境下多次调整内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合。使内窥镜在光源亮度最大且摄像头增益最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

可选地，在样本图像集合中包括多个具有对应增益和温度的样本图像，且白电平图像为内窥镜在亮度、温度和增益均最大的情况下采集的图像的情况下，本公开实施例获取样本图像集合和白电平图像的顺序可以任意确定。例如先获取样本图像集合再获取白电平图像，或者先获取白电平图像再获取样本图像集合。其中，样本图像集合可以通过迭代的方式多次采集样本图像获取，即在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合。白电平图像的获取过程可以为使内窥镜在光源亮度最大、摄像头增益最大且环境温度最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

在一种可能的实现方式种，通过迭代方式多次采集样本图像集合的过程可以包括在无光环境下根据预设的温度调整规则多次调整环境温度，并在每次调整环境温度后，根据预设的增益调整规则调整内窥镜的摄像头增益并采集对应的全黑图像作为样本图像。响应于满足第一停止条件，结束当前温度下摄像头的增益调整过程，并再次调整环境温度。响应于满足第二停止条件，结束当前环境温度的调整过程，并根据获取的多个样本图像和采集每个样本图像时对应的温度和增益确定样本图像集合。其中，预设的温度调整规则可以为由预设温度开始调节，每次调节时向上调节预设摄氏度。预设的增益调整规则可以为由增益为1开始调节，每次调节时向上调节预设步长。第一停止条件可以为增益值达到预设的最大增益值，第二停止条件可以为环境温度达到预设的最大温度值。

也就是说，可以多次调节环境温度，并通过内窥镜在每一次调节温度后多次调节摄像头增益并拍摄全黑图像，直到摄像头增益达到最大增益值的情况下再次调节温度直到温度达到预设的温度最大值。温度调整范围可以根据内窥镜的图像采集场景确定，例如在用于采集人体内部图像的情况下，预设的温度调整范围可根据人体内的温度范围确定。

图4示出根据本公开实施例的一种获取样本图像集合和白电平图像过程的示意图。如图4所示，电子设备在样本图像集合和白电平图像时，可以先获取样本图像集合再获取白电平图像。即可以先设定初始的增益和温度，将内窥镜置于无光环境中40，获取当前的环境温度、摄像头增益并采集图像41，然后判断当前的增益是否已经达到预设的增益最大值42。在当前增益不是最大值的情况下，根据预设的增益调整规则增加增益43并再次采集图像。在当前增益为最大值的情况下，判断当前的环境温度是否已经达到了预设的温度最大值44。在当前温度不是最大值的情况下，可以根据预设的温度调整规则增大温度并将增益值调整为最小值，即初始的增益值并再次采集图像45。在当前温度达到最大值的情况下，结束样本图像获取过程，根据采集到的全部样本图像确定样本图像集合46。进一步地再将内窥镜中用于为摄像头打光的光源调整至最大值，同时将增益和温度均调整至最大值47，再进行图像采集得到白电平图像48。其中，增益和温度的调节顺序可以调换，即在每一次调节增益后再多次调节温度并采集图像。

图5示出根据本公开实施例的一种样本图像的示意图。如图5所示，在肉眼观察下样本图像为全黑图像，但不同温度和/或增益条件下采集得到的全黑的样本图像实质上像素值有一定的差异，电子设备可以在采集得到样本图像后根据每个样本图像的像素值计算对应的黑电平值。

步骤S20、根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值。

在一种可能的实现方式中，电子设备可以在获取到样本图像集合后，根据样本图像集合中每个样本图像的像素值计算得到对应的黑电平值。黑电平值可以为任意根据样本图像像素值计算得到的特征值，用于表征采集图像值暗电流对图像造成的噪声影响大小。示例性地，电子设备可以计算每个样本图像中像素值的平均值得到对应的黑电平值。

步骤S30、根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值。

在一种可能的实现方式中，电子设备可以在获取到白电平图像后，通过计算样本图像黑电平值相同的方法计算白电平图像对应的白电平值。例如，可以计算白电平图像中像素值的平均值得到对应的白电平值。白电平值表征暗电流最小的情况下的图像像素的特征值。在本公开实施例中，电子设备计算白电平图像对应白电平值和每个样本图像对应黑电平值的顺序可以不做限定。

步骤S40、根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数。

在一种可能的实现方式中，电子设备在确定样本图像集合中每个样本图像的黑电平值后，可以根据每个样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，校准函数用于表征黑电平值和采集对应图像时增益以及温度的关系。其中，电子设备确定校准函数的过程可以为预先设定一个函数模型，再根据样本图像对应的增益输入函数模型后得到的结果与黑电平值的差异调整函数模型的参数，得到校准函数。

可选地，电子设备可以先根据预设的多个参数确定作为函数模型的候选函数，在根据样本图像增益和温度输入候选函数的结果调参得到校准函数。即可以先确定预设的第一参数、第二参数，确定第一参数和增益的乘积与第二参数的和组成的候选函数。将样本图像的增益输入候选函数，并确定对应的函数值。根据每个样本图像对应的函数值和黑电平值确定对应的函数误差，响应于函数误差不满足预设条件，更新第一参数和第二参数，重新迭代执行将样本图像的增益和温度输入候选函数及之后的步骤。响应于函数误差满足预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

示例性地，电子设备可以设定第一参数为A，第二参数为B，并确定候选函数为BL＝A*gain+B，其中gain为增益，BL为函数值，用于表征在对应的增益下预期的黑电平值。预设的第一参数A和第二参数B的初始值可以为1。

可选地，由于样本图像对应的增益输入候选函数后输出的函数值表征样本图像预期的黑电平值，可以根据样本图像集合中每个样本图像预期的黑电平值和实际的黑电平值的差异确定函数误差。该函数误差的确定过程可以为将每个样本图像对应函数值和黑电平值的差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差。即代价函数可以为

其中，m为样本图像集合中样本图像数量，BL_get为样本图像计算得到的实际的黑电平值。

进一步地，在每一次迭代过程中，电子设备通过将样本图像集合中全部样本图像对应的函数值和黑电平值的差值输入代价函数得到对应的函数误差后，可以根据预设条件判断结束迭代过程还是进入下一次迭代。即在得到函数误差后，电子设备可以判断函数误差是否满足对应的预设条件，不满足则更新第一参数和第二参数并重新计算候选函数的函数误差，满足则确定当前的候选函数为校准函数。其中，预设条件可以为函数误差小于或等于预设误差值。

在一种可能的实现方式中，电子设备在函数误差不满足预设条件的情况下，第一参数和第二参数可以根据代价函数更新。示例性地，参数更新过程可以为分别针对第一参数和第二参数求代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果和第二偏导结果。计算第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数，计算第二参数和第二偏导结果与学习率乘积的差，得到更新后的第二参数。

示例性地，电子设备对分别针对第一参数和第二参数求代价函数的偏导得到的第一偏导结果为

第二偏导结果为

其中α为预先设定的学习率。即更新后的第一参数和第二参数可以分别通过如下公式确定：

在一种可能的实现方式中，当引入温度变量的情况下，样本图像集合中的每个样本图像还具有对应的温度。电子设备可以根据每个样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数。可选地，电子设备可以先根据预设的多个参数确定作为函数模型的候选函数，在根据样本图像增益和温度输入候选函数的结果调参得到校准函数。即可以先确定预设的第一参数、第二参数和第三参数，确定第一参数和增益的乘积、第三参数和所述温度的乘积与第二参数的和组成的候选函数。将样本图像的增益和温度输入候选函数，并确定对应的函数值。根据每个样本图像对应的函数值和黑电平值的差值确定对应的函数误差，响应于函数误差不满足预设条件，更新第一参数、第二参数和第三参数，重新迭代执行将样本图像的增益和温度输入候选函数及之后的步骤。响应于函数误差满足预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

示例性地，电子设备可以设定第一参数为A，第二参数为B，第三参数为C，并确定候选函数为BL＝A*gain+C*teperature+B，其中gain为增益，temperature为温度，BL为函数值，用于表征在对应的增益和温度下预期的黑电平值。预设的第一参数A第二参数B和第三参数C的初始值可以为1。

可选地，由于样本图像对应的增益和温度输入候选函数后输出的函数值表征样本图像预期的黑电平值，可以根据样本图像集合中每个样本图像预期的黑电平值和实际的黑电平值的差异确定函数误差。该函数误差的确定过程可以为将每个样本图像对应函数值和黑电平值的差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差。即代价函数可以为

其中，m为样本图像集合中样本图像数量，BL_get为样本图像计算得到的实际的黑电平值。

进一步地，在每一次迭代过程中，电子设备通过将样本图像集合中全部样本图像对应的函数值和黑电平值的差值输入代价函数得到对应的函数误差后，可以根据预设条件判断结束迭代过程还是进入下一次迭代。即在得到函数误差后，电子设备可以判断函数误差是否满足对应的预设条件，不满足则更新第一参数、第二参数和第三参数并重新计算候选函数的函数误差，满足则确定当前的候选函数为校准函数。其中，预设条件可以为函数误差小于或等于预设误差值。

在一种可能的实现方式中，电子设备在函数误差不满足预设条件的情况下，第一参数、第二参数和第三参数可以根据代价函数更新。示例性地，参数更新过程可以为分别针对第一参数、第二参数和第三参数求代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果、第二偏导结果和第三偏导结果。计算第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数，计算第二参数和第二偏导结果与学习率乘积的差，得到更新后的第二参数，计算第三参数和第三偏导结果与学习率乘积的差，得到更新后的第三参数。

示例性地，电子设备对分别针对第一参数、第二参数和第三参数求代价函数的偏导得到的第一偏导结果为

第二偏导结果为/>

第三偏导结果为/>

其中α为预先设定的学习率。即更新后的第一参数、第二参数和第三参数可以分别通过如下公式确定：

在一种可能的实现方式中，电子设备在确定校准函数后，还可以对校准函数进行测试。示例性地，可以获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个测试图像具有对应的增益和温度。再根据测试图像集合对校准函数进行验证。其中，获取测试图像集合的方式和获取样本图像集合的过程相同，校准函数的验证方式可以为将测试图像集合中的每个测试图像的增益和温度输入校准函数，再根据输出的函数值和测试图像对应的黑电平值的差值确定函数损失。在函数损失小于或等于预设损失阈值的情况下，电子设备可以确定校准函数通过验证，在函数损失大于预设损失阈值的情况下，电子设备确定校准函数不通过验证，重新获取样本图像集合确定新的校准函数。

步骤S50、响应于所述内窥镜获取到待校准图像，根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准。

在一种可能的实现方式中，电子设备在得到校准函数和白电平值后，可以根据校准函数和白电平值对内窥镜采集到的图像进行校准，以过滤其中因暗电流带来的噪声，优化图像质量。即电子设备在获取到内窥镜采集的需要进行校准的待校准图像后，根据白电平值和校准函数对待校准图像进行校准。

可选地，电子设备可以基于获取待校准图像时内窥镜摄像头的增益确定黑电平值，进而进行图像校准。或者基于获取待校准图像时内窥镜摄像头的增益和环境的温度共同确定黑电平值，进而进行图像校准。即电子设备可以先确定获取待校准图像时对应的目标增益，将目标增益输入校准函数，得到对应的目标黑电平值。再根据目标黑电平值、白电平值调整待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。或者，先确定获取待校准图像时对应的目标温度和目标增益，将目标温度和目标增益输入校准函数，得到对应的目标黑电平值。再根据目标黑电平值、白电平值调整待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

可选地，根据目标黑电平值和白电平值调整待校准图像中每个像素的像素值的过程为获取待校准图像中目标像素的目标像素值，确定目标像素值与目标黑电平值的差，与白电平值与目标黑电平差的比值，并根据比值与预设常数的乘积得到校准后的目标像素值。最后根据待校准图像中每个像素校准后的像素值更新原始的像素值，得到校准后的图像。即校准后图像中每个像素值可以根据公式

确定，其中Pixel_get为待校准图像中的像素值，BL为目标黑电平值，WL为白电平值，N为预设常数，Pixel_real为校准后的像素值。

图6示出根据本公开实施例的一种图像校准效果的示意图。如图6所示，上方为待校准图像，下方为校准后的图像。待校准图像因受到黑电平影响产生的噪声使图像质量较低，根据校准函数和白电平值校准后的图像去除了黑电平产生的噪声，图像质量更高。

基于上述技术特征，本公开实施例可以通过多个样本准确地确定表征黑电平值和增益、温度对应关系的校准函数，实时通过校准函数和白电平值对内窥镜采集的图像进行校准，去除图像中黑电平带来的噪声，提高了图像质量。同时，通过对校准函数进行验证的方式提高了得到的校准函数的准确性，能够精准的去除图像中噪声。

图7示出根据本公开实施例的一种图像采集装置的示意图。如图7所示，本公开实施例的图像采集装置包括白电平校准杯和内窥镜。其中，白电平校准杯包括上底面、下底面和杯壁，并通过上底面、下底面和杯壁形成一个密闭空间，上底面和下底面为弹性材料，下底面具有伸入孔，杯壁内设置有加热电阻。内窥镜通过白电平校准杯的下底面的伸入孔***白电平校准杯内，用于在每次调节加热电阻温度和/或内窥镜中摄像头增益的情况下进行图像采集。进一步地白电平校准杯的杯壁内还设置有温度传感器，用于检测白电平校准杯内温度，用于基于温度传感器检测到的温度值调节加热电阻。且内窥镜还包括光源，用于在开启光源的情况下采集白电平图像。

基于上述特征，本公开实施例能够在一个环境温度和摄像头增益可以准确调控的黑暗环境中多次采集样本图像，进而拟合得到准确的校准函数对图像进行校准，提高图像质量。

图8示出根据本公开实施例的一种内窥镜校准装置的示意图。如图8所示，本公开实施例的内窥镜校准装置可以包括：

图像获取模块80，用于获取样本图像集合和白电平图像，所述样本图像集合中包括多个在无光环境下采集到全黑的样本图像，每个所述样本图像具有对应的增益，所述白电平图像为内窥镜在亮度和增益均最大的情况下采集的图像；

第一电平确定模块81，用于根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值；

第二电平确定模块82，用于根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值；

函数拟合模块83，用于根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数；

图像校准模块84，用于响应于所述内窥镜获取到待校准图像，根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准。

在一种可能的实现方式中，所述获取的样本图像集合和白电平图像，包括：

在无光环境下多次调整所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合；

使所述内窥镜在光源亮度最大且摄像头增益最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

在一种可能的实现方式中，每个所述样本图像还具有对应的温度，所述白电平图像为内窥镜在亮度、增益和温度均最大的情况下采集的图像。

在一种可能的实现方式中，所述获取的样本图像集合和白电平图像，包括：

在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合；

使所述内窥镜在光源亮度最大、摄像头增益最大且环境温度最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

在一种可能的实现方式中，所述在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合，包括：

在无光环境下根据预设的温度调整规则多次调整环境温度；

在每次调整环境温度后，根据预设的增益调整规则调整所述内窥镜的摄像头增益并采集对应的全黑图像作为样本图像；

响应于满足第一停止条件，结束当前温度下所述摄像头的增益调整过程，并再次调整环境温度；

响应于满足第二停止条件，结束当前环境温度的调整过程，并根据获取的多个样本图像和采集每个所述样本图像时对应的温度和增益确定样本图像集合。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值，包括：

计算每个所述样本图像中像素值的平均值得到对应的黑电平值。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值，包括：

计算所述白电平图像中像素值的平均值得到对应的白电平值。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

确定预设的第一参数和第二参数；

确定所述第一参数和所述增益的乘积与所述第二参数的和组成的候选函数；

将所述样本图像的增益输入所述候选函数，并确定对应的函数值；

将每个所述样本图像对应函数值和黑电平值的差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差；

响应于所述函数误差不满足预设条件，更新所述第一参数和第二参数，重新迭代执行将所述样本图像的增益输入所述候选函数及之后的步骤；

响应于所述函数误差满足所述预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

根据每个所述样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

确定预设的第一参数、第二参数和第三参数；

确定所述第一参数和所述增益的乘积、所述第三参数和所述温度的乘积与所述第二参数的和组成的候选函数；

将所述样本图像的增益和温度输入所述候选函数，并确定对应的函数值；

将每个所述样本图像对应函数值和黑电平值的差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差；

响应于所述函数误差不满足预设条件，更新所述第一参数、第二参数和第三参数，重新迭代执行将所述样本图像的增益和温度输入所述候选函数及之后的步骤；

响应于所述函数误差满足所述预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

在一种可能的实现方式中，所述更新所述第一参数和第二参数，包括：

分别针对所述第一参数和第二参数求所述代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果和第二偏导结果；

计算所述第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数；

计算所述第二参数和第二偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第二参数。

在一种可能的实现方式中，所述更新所述第一参数、第二参数和第三参数，包括：

分别针对所述第一参数、第二参数和第三参数求所述代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果、第二偏导结果和第三偏导结果；

计算所述第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数；

计算所述第二参数和第二偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第二参数；

计算所述第三参数和第三偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第三参数。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

第一测试图像获取模块，用于获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个所述测试图像具有对应的增益和温度；

第一验证模块，用于根据所述测试图像集合对所述校准函数进行验证。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

第二测试图像获取模块，用于获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个所述测试图像具有对应的增益和温度；

第二验证模块，用于根据所述测试图像集合对所述校准函数进行验证。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准，包括：

确定获取所述待校准图像时对应的目标增益；

将所述目标增益输入所述校准函数，得到对应的目标黑电平值；

根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准，包括：

确定获取所述待校准图像时对应的目标温度和目标增益；

将所述目标温度和所述目标增益输入所述校准函数，得到对应的目标黑电平值；

根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像，包括：

获取所述待校准图像中目标像素的目标像素值；

确定所述目标像素值与所述目标黑电平值的差，与所述白电平值与所述目标黑电平差的比值，并根据所述比值与预设常数的乘积得到校准后的目标像素值；

根据所述待校准图像中每个像素校准后的像素值更新原始的像素值，得到校准后的图像。

在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。

本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性计算机可读存储介质。

本公开实施例还提出一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。

本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。

图9示出根据本公开实施例的一种电子设备800的示意图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图9，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理***，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜***或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和***接口模块之间提供接口，上述***接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理***的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。

图10示出根据本公开实施例的一种电子设备1900的示意图。例如，电子设备1900可以被提供为一服务器或终端设备。参照图10，电子设备1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。

电子设备1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行电子设备1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将电子设备1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作***，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由电子设备1900的处理组件1922执行以完成上述方法。

本公开可以是***、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置(***)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (23)

1.一种内窥镜校准方法，其特征在于，所述方法包括：

获取样本图像集合和白电平图像，所述样本图像集合中包括多个在无光环境下采集到全黑的样本图像，每个所述样本图像具有对应的增益，所述白电平图像为内窥镜在亮度和增益均最大的情况下采集的图像；

根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值；

根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值；

根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数；

响应于所述内窥镜获取到待校准图像，根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取的样本图像集合和白电平图像，包括：

在无光环境下多次调整所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合；

使所述内窥镜在光源亮度最大且摄像头增益最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述样本图像还具有对应的温度，所述白电平图像为内窥镜在亮度、增益和温度均最大的情况下采集的图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取的样本图像集合和白电平图像，包括：

在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合；

使所述内窥镜在光源亮度最大、摄像头增益最大且环境温度最大的情况下采集图像，得到白电平图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在无光环境下以迭代的方式多次调整环境温度和所述内窥镜的摄像头增益，并在每次调整后采集对应的样本图像得到样本图像集合，包括：

在无光环境下根据预设的温度调整规则多次调整环境温度；

在每次调整环境温度后，根据预设的增益调整规则调整所述内窥镜的摄像头增益并采集对应的全黑图像作为样本图像；

响应于满足第一停止条件，结束当前温度下所述摄像头的增益调整过程，并再次调整环境温度；

响应于满足第二停止条件，结束当前环境温度的调整过程，并根据获取的多个样本图像和采集每个所述样本图像时对应的温度和增益确定样本图像集合。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值，包括：

计算每个所述样本图像中像素值的平均值得到对应的黑电平值。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值，包括：

计算所述白电平图像中像素值的平均值得到对应的白电平值。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

确定预设的第一参数和第二参数；

确定所述第一参数和所述增益的乘积与所述第二参数的和组成的候选函数；

将所述样本图像的增益输入所述候选函数，并确定对应的函数值；

将每个所述样本图像对应函数值和黑电平值的差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差；

响应于所述函数误差不满足预设条件，更新所述第一参数和第二参数，重新迭代执行将所述样本图像的增益输入所述候选函数及之后的步骤；

响应于所述函数误差满足所述预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

9.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

根据每个所述样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述样本图像的增益、温度和对应的黑电平值确定校准函数，包括：

确定预设的第一参数、第二参数和第三参数；

确定所述第一参数和所述增益的乘积、所述第三参数和所述温度的乘积与所述第二参数的和组成的候选函数；

将所述样本图像的增益和温度输入所述候选函数，并确定对应的函数值；

将每个所述样本图像对应函数值和黑电平值的差值输入预设的代价函数，计算得到对应的均方差作为函数误差；

响应于所述函数误差不满足预设条件，更新所述第一参数、第二参数和第三参数，重新迭代执行将所述样本图像的增益和温度输入所述候选函数及之后的步骤；

响应于所述函数误差满足所述预设条件，结束参数迭代过程并确定当前的候选函数为校准函数。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述更新所述第一参数和第二参数，包括：

分别针对所述第一参数和第二参数求所述代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果和第二偏导结果；

计算所述第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数；

计算所述第二参数和第二偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第二参数。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述更新所述第一参数、第二参数和第三参数，包括：

分别针对所述第一参数、第二参数和第三参数求所述代价函数的偏导，得到对应的第一偏导结果、第二偏导结果和第三偏导结果；

计算所述第一参数和第一偏导结果与预设的学习率乘积的差，得到更新后的第一参数；

计算所述第二参数和第二偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第二参数；

计算所述第三参数和第三偏导结果与所述学习率乘积的差，得到更新后的第三参数。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个所述测试图像具有对应的增益；

根据所述测试图像集合对所述校准函数进行验证。

14.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取包括多个在无光环境下采集到全黑的测试图像的测试图像集合，每个所述测试图像具有对应的增益和温度；

根据所述测试图像集合对所述校准函数进行验证。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准，包括：

确定获取所述待校准图像时对应的目标增益；

将所述目标增益输入所述校准函数，得到对应的目标黑电平值；

根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

16.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准，包括：

确定获取所述待校准图像时对应的目标温度和目标增益；

将所述目标温度和所述目标增益输入所述校准函数，得到对应的目标黑电平值；

根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标黑电平值、所述白电平值调整所述待校准图像中每个像素的像素值，得到校准后的图像，包括：

获取所述待校准图像中目标像素的目标像素值；

确定所述目标像素值与所述目标黑电平值的差，与所述白电平值与所述目标黑电平差的比值，并根据所述比值与预设常数的乘积得到校准后的目标像素值；

根据所述待校准图像中每个像素校准后的像素值更新原始的像素值，得到校准后的图像。

18.一种内窥镜校准装置，其特征在于，所述装置包括：

图像获取模块，用于获取样本图像集合和白电平图像，所述样本图像集合中包括多个在无光环境下采集到全黑的样本图像，每个所述样本图像具有对应的增益，所述白电平图像为内窥镜在亮度和增益均最大的情况下采集的图像；第一电平确定模块，用于根据每个所述样本图像的像素值确定对应的黑电平值；

第二电平确定模块，用于根据所述白电平图像的像素值确定对应的白电平值；

函数拟合模块，用于根据每个所述样本图像的增益和对应的黑电平值确定校准函数；

图像校准模块，用于响应于所述内窥镜获取到待校准图像，根据所述白电平值和所述校准函数对所述待校准图像进行校准。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，每个所述样本图像还具有对应的温度，所述白电平图像为内窥镜在亮度、增益和温度均最大的情况下采集的图像。

20.一种图像采集装置，其特征在于，所述装置包括：

白电平校准杯，包括上底面、下底面和杯壁，并通过所述上底面、下底面和杯壁形成一个密闭空间，所述上底面和所述下底面为弹性材料，所述下底面具有伸入孔，所述杯壁内设置有加热电阻；

内窥镜，通过所述下底面的伸入孔***所述白电平校准杯内，用于在每次调节所述加热电阻温度和/或所述内窥镜中摄像头增益的情况下进行图像采集。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述杯壁内还设置有温度传感器，用于检测所述白电平校准杯内温度。

22.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现权利要求1至17中任意一项所述的方法。

23.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至17中任意一项所述的方法。

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