[發(fā)明專利]一種校正DMD微鏡元成像非對稱形變的方法和存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711057691.9
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107845077B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳成;沈宏海;楊名宇;朱丹彤;南童凌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T9/00;G06T7/12;G06T7/60;G06T7/80;H04N19/85
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種校正DMD微鏡元成像非對稱形變的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)在編碼成像系統(tǒng)的DMD上加載規(guī)則回字形編碼圖像，所述編碼圖像包括n組回字形編碼條紋，所述回字形編碼條紋中心位置相同；

2)控制帶成像系統(tǒng)的探測器對所述編碼圖像進(jìn)行采集，并對同一所述編碼圖像采樣S次，所述S的數(shù)值為10以上；

3)對同一所述編碼圖像采集的S幅圖像的每一像素點(diǎn)實(shí)施中值濾波運(yùn)算，并進(jìn)行二值化處理和prewitt算子處理；

4)獲取經(jīng)過步驟3)處理的編碼圖像中的某一組回字形編碼條紋，以該回字形編碼條紋的一邊為基準(zhǔn)，計(jì)算與該回字形編碼條紋的一邊相交的另一邊的斜率并記錄；具體包括：選取與基準(zhǔn)邊相交的另一邊上的兩個點(diǎn)(a_n,b_n)和(c_n,d_n)，相應(yīng)的斜率為：

5)對編碼圖像中每一組回字形編碼條紋重復(fù)步驟4)，依次計(jì)算所述編碼圖像中各個回字形編碼條紋中的斜率，建立與各個回字形編碼條紋的編號順序相對應(yīng)的斜率數(shù)組，對應(yīng)n組回字形編碼條紋的斜率數(shù)組為(η₁,η₂,...,η_n)；

6)根據(jù)斜率數(shù)組依次計(jì)算出每行DMD編碼元對應(yīng)探測器像素點(diǎn)的偏離數(shù)，對每一行像元的偏離數(shù)做取整運(yùn)算；偏離數(shù)計(jì)算方式如下：其中，符號[]表示向下取整；對應(yīng)n組回字形編碼條紋的探測器像素點(diǎn)偏離數(shù)為(k₁,k₂,...,k_n)；

7)以所述編碼圖像的中心點(diǎn)所在的水平軸線為基準(zhǔn)，將各組回字形編碼條紋的上半部分向靠近垂直軸線方向移動相對應(yīng)的探測器像素點(diǎn)偏離數(shù)，并將各個回字形編碼條紋的下半部分沿著上半部分移動的反方向移動相對應(yīng)的探測器像素點(diǎn)偏離數(shù)，從而恢復(fù)出與DMD所加載的規(guī)則回字形編碼圖像形狀相一致的圖像；

8)確定DMD編碼元與探測器像素點(diǎn)的位置對應(yīng)關(guān)系，并使用結(jié)構(gòu)相似度評價(jià)函數(shù)對校正精度進(jìn)行評價(jià)，結(jié)構(gòu)相似性評價(jià)函數(shù)如下：

其中，A_mn和B_mn分別為理想圖像A和校正圖像B中在坐標(biāo)為m,n處的像素點(diǎn)的像素值；和分別為理想圖像A和校正圖像B上所有像素點(diǎn)的平均像素值；

其中：所述prewitt算子處理采用如下方式進(jìn)行：

G(i)＝|[f(i-1,j-1)+f(i-1,j)+f(i-1,j+1)]-[f(i+1,j-1)+f(i+1,j)+f(i+1，j+1)]|

G(j)＝|[f(i-1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1,j+1)]-[f(i-1,j-1)+f(i,j-1)+f(i+1，j-1)]|

則P(i,j)＝max[G(i),G(j)]或P(i,j)＝G(i)+G(j)；

選擇適當(dāng)?shù)拈撝礣，若P(i,j)≥T，則(i,j)為邊緣點(diǎn)，P(i,j)為邊緣圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校正DMD微鏡元成像非對稱形變的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：

將DMD每個正方形微鏡元沿其對角線翻轉(zhuǎn)±α°，使得入射光信號得以反射到光路中兩個不同方向，從而實(shí)現(xiàn)光束的通過與阻斷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校正DMD微鏡元成像非對稱形變的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于調(diào)整處于傾斜的反射光路中的DMD每個正方形微鏡元經(jīng)后置光路在探測器上產(chǎn)生的非對稱形變。