顯微圖像融合技術(shù)研究.pdf

1、顯微鏡作為人類(lèi)探索微觀世界的有力工具，已廣泛應(yīng)用于材料檢測(cè)、細(xì)胞組織學(xué)、地質(zhì)和考古等各個(gè)方面。但是，在顯微圖像的應(yīng)用和處理中，常常遇到這樣的問(wèn)題：在顯微光學(xué)成像系統(tǒng)中，低倍顯微鏡工作距離長(zhǎng)，景深比較大，由于顯微鏡物鏡焦深范圍小，隨著放大倍數(shù)的增大，景深會(huì)相應(yīng)減小，只有那些在聚焦平面或其附近的結(jié)構(gòu)才是可見(jiàn)的，這使得即便是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的、三維深度相對(duì)平坦的物體也不可能在一幅圖像中完全聚焦清晰。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)顯微圖像融合來(lái)解決。顯微圖像融合就

2、是將多幅已經(jīng)配準(zhǔn)的、成像條件相同而關(guān)于同一場(chǎng)景的不同焦點(diǎn)圖像，融合成一幅各處都清晰的圖像。本文主要以多尺度幾何分析工具小波_Contourlet變換為主線，針對(duì)其在顯微圖像融合應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。主要研究工作及貢獻(xiàn)包括如下內(nèi)容： 1.對(duì)圖像融合技術(shù)的原理和方法進(jìn)行了綜述，并詳細(xì)介紹了圖像融合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)兩部分。 2.研究并給出了多尺度幾何分析能夠高效表示和處理圖像信息的根

3、本原因，以及多尺度幾何分析理論的典型工具，包括Beamlet、Brushlet、Bandelet、Ridgelet和Curvelet等，并重點(diǎn)探討了Contourlet變換和小波_Contourlet變換的基本原理、實(shí)現(xiàn)方案、優(yōu)良特性以及所存在的不足之處，為該領(lǐng)域的應(yīng)用研究奠定了理論基礎(chǔ)。小波_Contourlet繼承了多尺度幾何分析的優(yōu)良特性，能獲得更為優(yōu)異的圖像處理性能。 3.提出了一種基于小波_Contourlet變換和區(qū)

4、域特性的多聚焦圖像融合算法。小波_Contourlet變換不僅具有多尺度性和多方向性等優(yōu)點(diǎn)，并且消除了Contourlet變換中存在的信息冗余，采用該變換對(duì)圖像做多分辨率分析得到的高頻子帶，有效地表達(dá)了圖像中的細(xì)節(jié)特征信息。該方法首先采用小波_Contourlet變換對(duì)原始圖像進(jìn)行多尺度分解，得到高頻分量和低頻分量；然后根據(jù)高、低頻分量中不同的區(qū)域特性，分別采用區(qū)域活度和區(qū)域方差作為融合規(guī)則，最后通過(guò)反變換得到融合圖像。通過(guò)嚴(yán)格配準(zhǔn)的多