[发明专利]一种面向三维形状重建的显微多焦距图像序列处理方法

摘要

本发明涉及一种面向三维形状重建的显微多焦距图像序列处理方法，其特征在于：通过显微镜Z轴调焦确定观测物体的上表面位置和下表面位置，调节Z轴焦距，每隔一定的间隔采集一幅图像，获得显微多焦距图像序列；将每一幅图像转换成灰度图像，通过相位相关法检测平均位移；判断整个图像序列是否需要进行图像配准；然后对显微多焦距图像序列做滤波处理；找到图像序列中每一个位置上对应的清晰点，并找到清晰度最大的点，并记录其所在的图像在序列中的序列号，作为高度参考信息，构建三维信息图，利用的中值滤波进行滤波。本发明的优点在于：解决传统显微多焦距图像序列处理方法在面向三维形状重建会产生位移偏差，噪声过大和空洞过多的问题。

主权项

一种面向三维形状重建的显微多焦距图像序列处理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)、首先通过显微镜Z轴调焦确定观测样品的最高点位置和最低点位置，确定好观测样品的最高点位置和最低点位置之后，调节Z轴焦距，将观测物体的最高点或最低点调节到清晰位置，然后按照预定距离间隔旋转显微镜Z轴转轮，并相应的采集观测样品的图像，直到观测样品的最低点或最高点显示清晰，此时获得观测样品的显微多焦距图像序列；步骤(2)、将步骤(1)中获得的显微多焦距图像序列中的所有图像转换成灰度图像，通过相位相关法检测显微多焦距图像序列中的每两幅相邻图像的灰度图像的位移，并计算得到所有显微多焦距图像序列图像之间的平均位移；步骤(3)、通过步骤(2)中获得的所有图像序列间的平均位移，判断整个显微多焦距图像序列是否需要进行图像配准，如果平均位移大于等于0.6～1.0，则需要进行图像配准，图像配准后再转入步骤(4)，反之则不需要，直接转入步骤(4)；步骤(4)、对步骤(3)获得的显微多焦距图像序列使用拉普拉斯滤波器做滤波处理，得到滤波后的显微多焦距图像序列中每幅图像的像素点位置及其对应的清晰度值；对拉普拉斯滤波器滤波后的显微多焦距图像序列中的每幅图像中像素点的清晰度值进行二值化处理，二值化处理的阈值为对应每幅图像中像素点亮度的中值，大于中值的像素点被保留，小于或等于中值的像素点被剔除；步骤(5)、对步骤(4)处理后的显微多焦距图像序列使用金字塔滤波器清除噪声，选择金字塔最顶层的图像中所包含的像素点作为每幅图像的清晰点，记录该清晰点的位置和清晰度；步骤(6)、利用步骤(5)所得到的清晰点，根据显微多焦距图像序列中每一个位置对应的清晰点，并找到清晰度最大的点，并记录清晰度最大的点所在的图像在显微多焦距图像序列中的序列号，将该序列号作为高度参考信息，利用高度参考信息构建观测样品的三维信息图；步骤(7)、利用中值滤波法对步骤(6)构建的观测样品的三维信息图进行滤波，以消除三维信息图中包含的空洞和噪声；将滤波后的三维信息图作为观测样品最终输出的三维信息图。