科创中国
无透镜数字全息显微成像的图像增强方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-02-07 09:58:44
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 郝建平 | 2023-02-24 14:44:05
本发明提供一种无透镜数字全息显微图像增强方法，包括以下步骤：通过衍射再现全息图像；去除所述全息图像的零级斑；将基于高斯过程复原的TIE方法恢复出来一个相位结果，令所述相位结果作为迭代算法的初始相位值，再使用混合输入输出迭代算法进行相位恢复，以去除共轭像；先采用邻域均值滤波算法对噪声图像进行预处理，然后对处理后的图像采用全变分模型的偏微分方程进行二次去噪，以去除散斑噪声，最后得到去噪后的全息图像。本发明提供的图像增强方法及装置去噪效果好、效率高，能够获取清晰的全息图像。
一种无透镜数字全息显微图像增强方法，包括以下步骤：步骤S1，通过衍射再现全息图像；步骤S2，去除所述全息图像的零级斑；步骤S3，将基于高斯过程复原的TIE方法恢复出来一个相位结果，令所述相位结果作为混合输入输出迭代算法的初始相位值，再使用混合输入输出迭代算法进行相位恢复，以去除共轭像；步骤S4，先采用邻域均值滤波算法对噪声图像进行预处理，然后对处理后的图像采用全变分模型的偏微分方程进行二次去噪，以去除散斑噪声，最后得到去噪后的全息图像。
目前传统的图像增强方法主要针对比较单一的噪声源，难以解决无透镜数字全息 显微成像的多噪声问题。例如，去除散斑噪声的方法有前期光学和后期的图像处理，光学方 法抑制散斑噪声的原理就是利用各种光学器件来获得多个独立的散斑模式，然后叠加这些 含有散斑噪声的图像，实现起来比较困难，而数字图像处理方法拥有好的再现性，高的处理 精度，设备简单等优势，故得到广泛的应用，但是只采用单一的图像处理去噪算法存在很多 不足，远不如两种方法的融合的去噪效果好;共辄像的干扰本质上是由于相位信息丢失造 成的，我们只需要从强度图中恢复出相位信息就可以从根本上解决这一问题，目前主要通 过两种途径来进行相位恢复，一是TIE求解，由TIE光强传递方程得到物体的相位，其计算精 度较差，二是迭代求解，由获取的光波强度多次迭代得到相位，其计算量比较大。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
一种无透镜数字全息显微图像增强方法，包括以下步骤:步骤Sl，通过衍射再现全 息图像;步骤S2,去除所述全息图像的零级斑;步骤S3,将基于高斯过程复原的TIE方法恢复 出来一个相位结果，令所述相位结果作为迭代算法的初始相位值，再使用混合输入输出迭 代算法进行相位恢复，以去除共辄像;步骤S4，先采用邻域均值滤波算法对噪声图像进行预 处理，然后对处理后的图像采用全变分模型的偏微分方程进行二次去噪，以去除散斑噪声， 最后得到去噪后的全息图像。相较于现有技术，本发明提供的无透镜数字全息显微图像增强方法及装置去噪效 果好、效率高，能够获取清晰的全息图像。
技术合作
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
下载app