生物光電成像中的信息處理技術(shù)研究.pdf

1、生物光電成像系統(tǒng)利用光電成像手段獲取生物標(biāo)本的原始信息，發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，廣泛使用信息處理技術(shù)，獲得高質(zhì)量的生物圖像并可以實(shí)現(xiàn)成像對象的輔助分析。光電成像系統(tǒng)由光學(xué)成像子系統(tǒng)、光探測子系統(tǒng)和圖像建立子系統(tǒng)三部分組成，通過成像控制及信息處理軟件系統(tǒng)完成工作。信息處理是生物光電成像系統(tǒng)的重要部分，其作用主要體現(xiàn)在：成像控制、圖像建立、圖像增強(qiáng)和圖像分析。 論文重點(diǎn)研究了針對生物成像的自適應(yīng)圖像增強(qiáng)、盲目圖像恢復(fù)和顯微圖像分析的理

2、論算法、數(shù)值實(shí)驗和工程應(yīng)用。 生物醫(yī)學(xué)圖像具有空變的統(tǒng)計特性?；谄椒€(wěn)空間統(tǒng)計特性假設(shè)的增強(qiáng)算法不能跟蹤圖像統(tǒng)計特性的變化。二維自適應(yīng)信號處理具有跟蹤空變統(tǒng)計特性的優(yōu)勢。基于TDLMS的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)圖像的自適應(yīng)增強(qiáng)，同時又能夠跟蹤圖像統(tǒng)計特性變化，既能有效地增強(qiáng)圖像又可以較好地保留細(xì)節(jié)成分。給出的數(shù)值實(shí)驗結(jié)果驗證了這個結(jié)論。 盲目圖像恢復(fù)在生物光電成像中可以復(fù)原圖像，提高成像質(zhì)量；也可以估計PSF，用于圖像建立

3、。當(dāng)前所有的盲目圖像恢復(fù)算法其應(yīng)用范圍均具有一定的局限性，依賴于實(shí)際情況與算法假設(shè)的符合程度。論文針對生物光電成像的實(shí)際，提出一種新的盲目圖像恢復(fù)算法——頻域共軛梯度算法。算法根據(jù)成像信息在頻域建立代價函數(shù)，并利用共軛梯度算法搜索最優(yōu)解。成像信息對代價函數(shù)的限制使得算法在有實(shí)際意義的收斂區(qū)域求得最優(yōu)解。論文對生物光電成像系統(tǒng)常見的離焦、衍射模糊問題進(jìn)行了仿真，用此算法實(shí)現(xiàn)了退化圖像的恢復(fù)和OTF的估計。 論文最后將生物顯微圖像特