基于顯微操作平臺(tái)的掃描圖像處理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、顯微鏡是人們探索微觀世界的一個(gè)重要精密儀器。原始的顯微鏡是全靠手動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀世界的觀測(cè)的，這在很大程度上浪費(fèi)了人們的寶貴時(shí)間。隨著科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理和智能控制技術(shù)逐漸與顯微鏡結(jié)合起來(lái)，無(wú)人的自動(dòng)化操作也逐步得到了實(shí)現(xiàn)。本文針對(duì)顯微操作平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用需求，著重對(duì)平臺(tái)的重復(fù)定位，掃描圖像的大視野拼接等2個(gè)關(guān)鍵技術(shù)做出了相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。
　　本文首先設(shè)計(jì)了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)掃描顯示與存儲(chǔ)的顯微操作平臺(tái)框架，特別

2、是自動(dòng)掃描存儲(chǔ)方面，本文采用了一種易于后續(xù)分析的顯微圖像編排與保存方式。在此基礎(chǔ)上對(duì)以上2個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)的同時(shí)，也使平臺(tái)應(yīng)用得到了擴(kuò)展。
　　針對(duì)顯微操作平臺(tái)重復(fù)定位的問(wèn)題，本文提出了利用標(biāo)簽來(lái)確立坐標(biāo)系的方法。通過(guò)采用霍夫變換識(shí)別大小標(biāo)簽圓，求出的圓心連線建立一個(gè)向量，以此向量為基準(zhǔn)確立PC機(jī)屏幕坐標(biāo)系。在自動(dòng)校準(zhǔn)以及掃描路徑自動(dòng)回溯的過(guò)程中，通過(guò)CCD攝像機(jī)坐標(biāo)系，屏幕坐標(biāo)系及平臺(tái)坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換，控制電機(jī)按照

3、相對(duì)路徑回到我們想要觀察的地方，并把它顯示在PC機(jī)屏幕中央。此功能還可以應(yīng)用到掃描圖像的自動(dòng)回溯過(guò)程中去。采用本文這種方法既可保證重復(fù)定位精度又能節(jié)省平臺(tái)成本。
　　針對(duì)掃描圖像的拼接的問(wèn)題，本文對(duì)比了當(dāng)前比較流行的幾種圖像配準(zhǔn)方法，最終采用了穩(wěn)定性較高的SIFT算法，并給出了顯微圖像配準(zhǔn)時(shí)的詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程和相應(yīng)的各部分圖像處理信息。在融合前，本文對(duì)顯微圖像配準(zhǔn)后的重合區(qū)域確定工作也給出了詳細(xì)的論述，這為后文進(jìn)行高斯模型加權(quán)融合打下