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本文针对显微镜物镜焦深范围有限,显微样本成像时需要一序列图像才能聚焦清晰特点,对显微图像融合方法进行了研究,提出了一种快速序列图像配准和融合方法,并初步实现了整套系统。
首先,本文对已有的各种多聚焦图像融合算法进行了总结概括,分析各种图像融合算法的优缺点以及融合效果,并整理归纳了图像融合的各种评价方法。这样的总结概括能够更好地为后来的研究者服务,更好的促进融合算法的改进和提高。
其次在这个基础上,提出了一种新的基于点扩散函数的图像融合算法。首先采用近似点扩散函数对多聚焦图像进行多次模糊;然后通过与原近似误差图像比较得到图像聚焦清晰和模糊区域,并通过形态学的方法将其分割出来;最后采用最大值融合规则进行融合。试验结果表明该算法可将图像明显地分割成多个聚焦区域,且边缘清晰,融合效果令人满意。
然后针对序列显微图像的特点提出了一种快速序列图像配准和融合方法。首先,针对实拍序列图像的中心点平移以及大小缩放问题,设计了一种基于多分辨率互相关匹配以及局部角点检测的序列图像自动匹配技术;然后基于Shape fromfocus思想实现了序列的快速融合,其采用了非线性滤波的清晰度检测,以及基于关键帧融合规则。实验表明该算法在保证融合质量的前提下能减少较多计算量,对于显微成像系统有着较好的实用性。
最后,初步设计并实现了整套显微自动图像融合的硬件和软件系统,并在此系统上对进行了多组实验分析,实验表明本文所提出的方法无论在速度还是融合质量上都有着一定的优势,由此得出的全聚焦清晰合成图像可以供研究人员进行下一步工作。