[发明专利]一种校正流动池内粒子成像缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流动池内粒子成像系统背景修正方法，尤其是涉及一种医学体外诊断所使用显微成像系统的背景光照不均及光学系统斑迹影响的校正技术。

背景技术

背景的一致性对于图像分析有着至关重要的作用，若背景灰度场扭曲严重，则所拍摄目标也将变得灰度扭曲，严重的情况下甚至无法辨认，更不用说进一步分析处理。因此对成像的背景灰度场进行校正就是件非常有意义的事。

对于使用透射光拍摄透明容器(下称流动池)中流体里的粒子，在非完全封闭式的固定拍摄装置中，其镜头及流动池表面产生污迹是难以避免的，因此污斑块部位会产生不同程度的光照不均，尤其是流动池内表面因为距离成像焦面位置过近，会在成像时形成位置固定的明显斑迹；并且照明部分亦无法保证照明绝对均匀。这种情况会造成部分拍摄区域模糊，图像整体一致性差，甚至斑迹处的拍摄目标难以辨认，甚至斑迹本身被误识成粒子。

传统的处理手段包括特征提取中使用曲面拟合自适应确定分割阈值，直方图均衡化，同态滤波增强对比度，梯度域图像增强方法，等等。杨杰等在《照度不均匀图像的快速自适应灰度修正》中介绍直方图均衡化，同态滤波，参考标样的灰度矫正等技术；赵素娜等在《小波变换在图像照度不均校正中应用》中介绍了背景曲面拟合，排序校正(最小值滤波)，同态滤波等技术；梁琳等在《光照不均图像增强方法综述》中介绍了直方图均衡化，同态滤波，梯度域图像增强方法，Retinex增强方法。

这些技术手段都是基于图像本身的信息，进行自校正，没有使用成像系统本身的特征进行校正，每次校正都需要预先分析图像本身，校正信息无法提前准备；有些还需要人工干预，不能达到自动化快速校正的效果。

流动池内表面的斑痕污迹造成的斑迹，亮度较临域内其他的像素点有剧烈变化，成像上表现为与周围明显不同的一块斑痕，此种斑痕与成像透镜或照明透镜上的斑痕造成的成像不均有显著不同，其距离焦平面更近，成像也就更清晰，灰度变化明显更剧烈，后期处理易于被误识别。尽管上述技术手段对于缓变的照度不均改善效果比较好，但由于拟合手段采用初等函数，滤波手段取的是低频分量，故拟合的往往是变化较缓的连续曲线和曲面。因此对于这种灰度变化剧烈不连续的斑迹效果并不显著，解决该问题效果不理想。并且这些斑迹易于被误识别为前景信息，难以识别为背景照明原因造成，不能判断为照明原因造成的，也就无法进行校正。

鉴于上述现有技术的不足，在流式成像的环境下，开发一种可以解决这些不足的技术手段对拍摄图像进行预处理校正就显得十分有必要。尤其是在实时采集图像的系统中，运算速度快的技术手段在工程更有优势，本发明正具有此特点。

发明内容

本发明提供一种校正流动池内粒子成像缺陷的方法，以解决医学体外诊断所使用显微成像系统的背景光照不均及光学系统斑迹影响的问题。

本发明采用的技术方案是：包括下列步骤：

(1)在不同亮度下拍摄m组纯净透明液体图片，m∈[2，4]，每组图像的照明状态一致，这些图像反应了系统不同的照明状态，第k组的图像张数n_k∈[256，2048]，k∈[1，m]，所有图像均为X像素：

在照明亮度为B₁的亮度下，拍摄背景图片n₁张；

在照明亮度为B₂的亮度下，拍摄背景图片n₂张；

……

在照明亮度为B_m的亮度下，拍摄背景图片n_m张；

(2)在照明亮度为B_k情况下，拍摄的第i幅图像中，第x像素点的灰度值表示为统计每个位置像素点的灰度均值或众数，使用公式(1)计算在照明亮度为B_k情况下，同组图像每个像素点的灰度均值：