[发明专利]基于消除伪影的成像方法、成像系统及服务器

说明书

本公开描述了一种基于消除伪影的成像方法、成像系统及服务器。该成像方法包括利用平面干涉仪对鲜活样本进行采集以获取多张干涉图组成第一干涉图像集；对第一干涉图像集进行奇异值分解以获取时间特征矩阵和奇异值矩阵，时间特征矩阵的每列为时间特征向量，计算时间特征向量的波动程度并基于波动程度将时间特征向量对应的奇异值矩阵中的奇异值更新为预设奇异值，然后基于更新后的奇异值矩阵重建第一干涉图像集并作为第二干涉图像集；基于第二干涉图像集获取三维颜色空间的分量并基于三维颜色空间的分量将第二干涉图像集转为彩色图像，彩色图像反映鲜活样本的内部动态信号。由此，能够通过非侵入式的方式获得生物组织的内部动态信号。

本申请是申请日为2021年04月08日、申请号为2021103780927、发明名称为针对平面干涉仪的信号处理的成像系统及成像方法的分案申请。

技术领域

本公开大体涉及一种基于消除伪影的成像方法、成像系统及服务器。

背景技术

生物组织的内部动态信号能够为生物医学领域的科学研究及临床诊疗提供重要参考，例如在组织病理学或干细胞组织工程学领域，生物组织的内部动态信号的强弱常常用于细胞类型区分或细胞培养检测。因此，如何获取生物组织的内部动态信号已经成为生物医学领域热门的研究方向。目前可以通过侵入式的方法(例如基于荧光染色的方法)获取生物组织的内部动态信号。

然而，侵入式的方法一般具有破坏性，不适用于鲜活生物组织的观察和测量，而通过非侵入式的方法(例如利用基于双光束等厚干涉原理的平面干涉仪对生物组织进行测量)获得的生物组织的结构成像却存在无法反映动态信号的问题，无法实现生物组织的内部动态信号的测量。

发明内容

本公开是鉴于上述的状况而提出的，其目的在于提供一种能够通过非侵入式的方式获得生物组织的内部动态信号的针对平面干涉仪的信号处理的成像系统及成像方法。

为此，本公开的第一方面提供了一种针对平面干涉仪的信号处理的成像系统，所述平面干涉仪基于双光束等厚干涉原理进行测量，所述成像系统包括：获取模块、消除伪影模块、信噪比增强模块和动态成像模块；所述获取模块用于获取利用所述平面干涉仪对鲜活样本进行连续采集获得的多张干涉图，所述多张干涉图按照采集时间组成第一干涉图像集；所述消除伪影模块用于对所述第一干涉图像集进行奇异值分解以获取时间特征矩阵和奇异值矩阵，所述时间特征矩阵的每列为时间特征向量，计算所述时间特征向量的波动程度并基于所述波动程度筛选符合阈值条件的时间特征向量以将该时间特征向量对应的所述奇异值矩阵中的奇异值更新为预设奇异值，然后基于更新后的奇异值矩阵重建所述第一干涉图像集并作为第二干涉图像集；所述信噪比增强模块利用预设长度的滑动窗对所述第二干涉图像集中的各个滑动窗中的像素值进行信噪比增强处理以获取第三干涉图像集，其中，所述滑动窗按照预设步长沿着所述采集时间的方向移动；以及所述动态成像模块用于获取所述第三干涉图像集中的多张干涉图的相同位置的多个像素值以形成按照所述采集时间排序的像素序列，基于各个位置的像素序列的时域信息和频域信息获取各个位置的三维颜色空间的分量并基于所述三维颜色空间的分量将所述第三干涉图像集转为彩色图像，其中，所述彩色图像反映所述鲜活样本的内部动态信号，所述三维颜色空间的分量包括色调分量、饱和度分量和亮度分量，基于所述频域信息获取目标频率，所述色调分量与所述目标频率对应。在本公开中，成像系统基于奇异值分解获得时间特征向量以通过时间特征向量的波动程度对多张干涉图的伪影进行消除并利用滑动窗对多张干涉图进行信噪比增强处理，最终基于多张干涉图的时域信息和频域信息生成彩色图像。由此，能够降低伪影或者噪声对彩色图像的图像质量的影响，有利于基于彩色图像进行进一步地研究，另外通过本公开生成的彩色图像能够反映生物组织的内部动态信号并且获得该彩色图像的方式是非侵入式。

另外，在本公开的第一方面所涉及的成像系统中，可选地，所述成像系统还包括标定模块，所述标定模块用于建立所述目标频率与颜色的线性对应关系以对所述目标频率与所述颜色的对应关系进行标定。由此，能够直观地获得彩色图像中的颜色对应的频率。