[發明專利]圖像放大率測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201710547156.5
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN109215068B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 吳江湖;沈夢哲
• 申請（專利權）人: 深圳華大智造科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G06T3/40
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 林宏津;彭家恩

本申請公開一種圖像放大率測量方法及裝置，首先在輸入的圖像上截取出兩條待檢測邊線的區域，利用圖像處理算法處理區域，獲得邊線的像素坐標集，去掉離散像素點，然后初步評估邊線的斜率，判斷斜率，如果斜率的絕對值處于預設范圍內，則按直線的一般式方程對像素集進行擬合，而如果斜率的絕對值處于預設范圍之外，則按直線的極坐標方程對像素集進行擬合，之后根據擬合情況計算兩條邊線之間的像素距離，并根據計算出的兩條邊線間的像素距離、實際距離、以及像素邊長來計算得出圖像放大率。由于考慮到邊線斜率的范圍，并根據斜率的范圍進行不同的直線擬合，使得對不同斜率的邊線擬合具有較強的魯棒性，藉此實現高精度的圖像放大率測量。

技術領域

本申請涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種高精度的圖像放大率測量方法，尤其適用于光學系統成像中對放大率的測量。

背景技術

放大率是光學系統成像性能中的一個重要特性；而利用標準分辨率板測量光學系統成像的放大率是一個高效、簡便的方法。如圖1所示，標準分辨率板具有多組各種尺寸、間距的刻度線，每組刻度線平行。通過光學成像系統形成數字圖像，再根據軟件算法去分辨這些刻度線條紋的邊線，從而實現對光學成像系統放大率的測量。

隨著機器視覺的發展，很多相關軟件都具有測量放大率的功能，例如NI Vision、VisionPro等，其測量放大率的過程通常是，如圖2所示，首先采用邊緣提取算法如Canny算子提取邊緣像素，濾掉一些離散像素，然后利用直線方程擬合出邊線，再通過兩條邊線的方程，得到邊線之間的像素距離(如圖3所示，像素距離是指以一個像素邊長為單位長度，兩條平行線之間的距離)。其中，直線方程通用形式是y＝k*x+c。對于直線傾角比較大的情況，為防止k無解，會采用x＝k*y+c的方程來擬合。又或者，將二者結合起來，用a*x+b*y+c＝0來擬合。

然而，在進行放大率測試時，分辨率板的刻度線往往是橫平豎直的，邊線斜率要么接近0，要么接近無窮大。如果用a*x+b*y+c＝0或者其變形方程來擬合，會導致很弱的魯棒性。比如對于橫平的邊線，y的變化接近0，在擬合的時候b的取值容差率較大，如果邊線有細微傾斜，將很難擬合出正確的直線方程。這對于高精度的光學成像系統放大率測量會產生誤差。

發明內容

本申請提供一種高精度的光學成像系統放大率測量方法和相應的裝置。

根據第一方面，一種實施例中提供一種圖像放大率測量方法，包括：接收輸入的圖像；獲取在所述圖像上截取出的兩條待檢測邊線的區域；利用圖像處理對所述區域進行處理以獲得邊線的像素集；初步評估所述邊線的斜率，并對所述斜率進行判斷，如果所述斜率的絕對值處于預設范圍內，則按直線的一般式方程對所述像素集進行擬合并計算兩條所述邊線之間的像素距離；如果所述斜率的絕對值處于所述預設范圍之外，則按直線的極坐標方程對像素集進行擬合并計算兩條所述邊線之間的像素距離；根據計算出的兩條所述邊線間的像素距離、實際距離、以及像素邊長來計算得出圖像放大率。

根據第二方面，一種實施例中提供一種圖像放大率測量裝置，包括：像素獲取模塊，用于接收圖像輸入，獲得在所述圖像上截取出的兩條待檢測邊線的區域，利用圖像處理對所述區域進行處理以獲得邊線的像素集；擬合測距模塊，用于初步評估所述邊線的斜率，對所述斜率進行判斷，如果所述斜率的絕對值處于預設范圍內，則按直線的一般式方程對所述像素集進行擬合并計算兩條所述邊線之間的像素距離；如果所述斜率的絕對值處于所述預設范圍之外，則按直線的極坐標方程對像素集進行擬合并計算兩條所述邊線之間的像素距離；獲取放大率模塊，用于根據計算出的兩條所述邊線間的像素距離、實際距離、以及像素邊長來計算得出圖像放大率。

根據第三方面，一種實施例中提供一種基因測序光學系統，其包括成像檢測模塊，所述成像檢測模塊具有采用本文提供的方法而實現的圖像放大率測量功能。

根據第四方面，一種實施例中提供一種計算機可讀存儲介質，其包括存儲的計算機程序，當運行計算機程序時控制設備執行本文提供的方法。