基于傳遞函數(shù)評價的共焦顯微圖像反卷積降噪處理算法研究.pdf

1、共焦顯微成像技術(shù)具有高對比度的橫向分辨率、納米級的軸向分辨率和光學(xué)層析成像三大特性，因而受到研究學(xué)者的廣泛關(guān)注，在精密測量、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在成像過程中，可能存在多種退化因素，如照明光源的噪聲、光學(xué)系統(tǒng)的像差、傳感器的噪聲、傳感器分辨力、能否精確自動聚焦等因素，造成采集得到的圖像實際是退化后的圖像。目前，已有大量研究對退化后的共焦顯微圖像進(jìn)行復(fù)原，其中采用反卷積降噪算法對圖像進(jìn)行降噪處理以提高其信噪比，是改善圖像質(zhì)量的有效

2、途徑之一。
　　本文首先對共焦顯微圖像的退化機(jī)理以及圖像復(fù)原的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行研究，總結(jié)歸納共焦顯微圖像的退化機(jī)理，以及通常所使用的成像系統(tǒng)的點擴(kuò)展函數(shù)(PSF)估計，然后對幾種常見的圖像復(fù)原方法進(jìn)行了討論分析，對其原理和特點進(jìn)行了闡述說明。
　　其次，對共焦顯微圖像反卷積降噪算法處理后的圖像復(fù)原質(zhì)量做了研究，在對目前已有的圖像質(zhì)量評價方法進(jìn)行歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上，采用了調(diào)制傳遞函數(shù)對圖像復(fù)原效果進(jìn)行評價的方法。該方法利用所測得圖像

3、的對比度，描繪出成像系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)曲線，通過比較經(jīng)反卷積降噪算法處理前后所得到的調(diào)制傳遞函數(shù)曲線特性，作為對反卷積降噪算性能的評價指標(biāo)和優(yōu)化算法參數(shù)的依據(jù)。
　　然后，對共焦顯微圖像復(fù)原中的反卷積降噪算法進(jìn)行了進(jìn)一步研究，對約束最小二乘法、Lucy-Richardson算法、盲反卷積算法以及迭代盲反卷積算法的原理進(jìn)行了詳細(xì)研究，并應(yīng)用這幾種算法對共焦顯微圖像進(jìn)行處理，對圖像像質(zhì)有明顯的改善。
　　最后，采用共焦顯微成像系