[發明專利]一種顯微系統的實時大尺度圖像合成算法

有效

• 申請號: 202011623367.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112819735B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 李磊;劉淑斌;鄭若鵬
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 成都智涌知識產權代理事務所(普通合伙) 51313
• 代理人: 張洪

1.一種顯微系統的實時大尺度圖像合成算法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、并行采集樣本的多個不同視野的圖像，構成圖像序列S，相鄰兩圖像具有重疊區域，設W為S中的任一圖像；

S2、確定S中各圖像的感興趣區域ROI，設WROI表示W的感興趣區域；

S3、并行提取S中各圖像ROI的特征點集，對于WROI，其特征點集是根據W的待匹配圖像提取的，該待匹配圖像指的是S中與W具有重疊區域的圖像，記為WD，設WDROI表示WD的感興趣區域；

S4、在GPU加速環境下，并行求取S中各圖像的M個匹配對集，

對于W，獲取其M個匹配對集的方法為：

S41、根據WROI的特征點集，基于概率密度函數求取WROI的特征點分布密度情況，根據該特征點分布密度情況，按照由密至疏的順序將WROI劃分為N個子區域，將其中前M個子區域作為有效子區域，按照由密至疏的順序，WROI的有效子區域與WDROI的有效子區域一一對應；

S42、對于WROI的每一有效子區域，將其特征點與其對應有效子區域的特征點匹配，得到多個匹配對并構成W的匹配對集；

S5、對于S中的每一圖像，將其與其待匹配圖像的中心連線，得到參考線；

S6、基于參考線的長度和斜率，從匹配對集篩選出若干最優匹配對；

S7、確定圖像合成區域，對該圖像合成區域進行預處理后，采用最優匹配對在該區域合成得到最終的圖像。

2.根據權利要求1所述顯微系統的實時大尺度圖像合成算法，其特征在于，所述步驟S1中，相鄰兩圖像的重疊比例為10％-20％。

3.根據權利要求1所述顯微系統的實時大尺度圖像合成算法，其特征在于，所述步驟S2中，對于S中的某一圖像，采用圖像邊界表達式表示其ROI。

4.根據權利要求1所述顯微系統的實時大尺度圖像合成算法，其特征在于，所述步驟S3中，提取WROI的特征點集的方法具體為：將W非ROI的像素值以掩模版的方式置為0，將WD非ROI的像素值置為255，之后通過ORB算法提取WROI的若干特征點并構成特征點集。

5.根據權利要求1所述顯微系統的實時大尺度圖像合成算法，其特征在于，所述步驟S4中，3≤N≤9，1≤M≤3，M＜N。

6.根據權利要求1所述顯微系統的實時大尺度圖像合成算法，其特征在于，所述步驟S41中，特征點分布密度情況的求取公式如下：

s_i＝∫_a^bf(i)di

其中，a，b為積分區間范圍，f(i)為第i個子區間特征點的概率分布函數，f(M)是第M個子區間特征點的概率分布函數，J_sec是判斷第i個子區域與第M個子區域特征點分布的判斷函數。

7.根據權利要求1所述顯微系統的實時大尺度圖像合成算法，其特征在于，所述步驟S42中，對于WROI的每一有效子區域，將其特征點與其對應有效子區域的特征點匹配的方法是：對于該有效子區域的每一特征點，求取與對應有效子區域的各特征點的歐式距離；對于該有效子區域的每一特征點，和與其具有最短歐式距離的特征點匹配，得到匹配對。