[發(fā)明專利]一種傅里葉疊層顯微彩色成像方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110606617.8 | 申請日： | 2021-05-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113341553B | 公開（公告）日： | 2022-09-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙巨峰;張培偉;崔光茫;吳小輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 杭州電子科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G02B21/36 | 分類號(hào)： | G02B21/36;G02B21/06;G06T3/40;G06T5/10;G06T7/90 |
| 代理公司： | 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109 | 代理人： | 劉正君 |
| 地址： | 310018 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 傅里葉疊層 顯微 彩色 成像 方法 | ||
1.一種傅里葉疊層顯微彩色成像方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1控制RGB三色二維LED可編程矩陣(1)中不同角度LED燈的點(diǎn)亮；
S2 RGB三色二維LED可編程矩陣(1)點(diǎn)亮的光傳播到待測樣品(3)平面并進(jìn)行傳播；
S3待測樣品(3)的出射波傳播到單色CMOS上，獲取灰色低分辨率的強(qiáng)度圖像；
S4重復(fù)步驟S1-S3，分別對RGB三色的LED燈進(jìn)行不同角度的LED的點(diǎn)亮，從而獲取到多幅低分辨率的強(qiáng)度圖像；
S5將獲取到的三色低分辨率灰度圖像合成為RGB模型的彩色低分辨率強(qiáng)度圖像；S6將合成的RGB模型的圖像轉(zhuǎn)化為lαβ模型的圖像，l分量表示亮度信息，而αβ分量表示彩色信息，將合成的RGB模型的圖像In轉(zhuǎn)化為lαβ模型的低分別率圖像In,lαβ具體步驟如下；
S6.1將合成的RGB的圖像，通過下面的公式轉(zhuǎn)化為LMS的顏色空間，由人眼的三個(gè)錐體的響應(yīng)表示：
S6.2由于LMS空間的數(shù)據(jù)比較分散，所以進(jìn)一步將其轉(zhuǎn)換到以10為底的對數(shù)空間；
S6.3從LMS空間轉(zhuǎn)化為lαβ空間，其中l(wèi)為第一主成分，α為第二主成分，β為第三主成分；
經(jīng)過上述三個(gè)步驟完成從RGB到lαβ空間的轉(zhuǎn)換；
S7對lαβ模型中的參數(shù)進(jìn)行處理融合得到lαβ模型的彩色高分辨率圖像，具體包括：
S7.1依據(jù)迭代算法僅對lαβ模型中的l進(jìn)行重建，重建出一張包含的高分辨率強(qiáng)度的圖像，具體包括：先在空域中，樣品強(qiáng)度信息被Il,n進(jìn)行替換然后反向傳播到待測樣品(3)平面，依據(jù)支持域約束在傅里葉域?qū)悠泛瘮?shù)進(jìn)行更新，多次更新后即可重建出高分辨率的圖片Igp；S7.2對αβ分量使用高分辨率轉(zhuǎn)換模型進(jìn)行分辨率的填充使得低分辨率的αβ分量圖片填充為高分辨率αβ分量圖片，具體包括：基于已經(jīng)重建出的高分辨率圖像Igp,n和未進(jìn)行重建的低分辨率圖片Ilp,1，盲恢復(fù)出h(x,y)，表示為：
其中是保真項(xiàng)，r1,r2是正則化的參數(shù)；
求解上式的計(jì)算方法為：初始給定l分量的低分辨率圖片Il,1和高分辨率的圖片Igp，然后計(jì)算上式，直到滿足條件
則表示式子收斂，這樣就獲得了轉(zhuǎn)化函數(shù)h(x,y)后，即可以依據(jù)式子：
ugp(x,y)＝ulp(x,y)*h(x,y)
將低分辨率αβ分量圖片帶入上式，求解出高分辨率的αβ分量圖片；
S7.3將αβ與重建出的高分辨率l分量圖像進(jìn)行融合，即可得到lαβ模型的彩色高分別率圖像；
S8將lαβ模型的彩色高分辨率圖像轉(zhuǎn)化為RGB模型的彩色高分辨率圖像，將lαβ模型的彩色高分辨率圖像通過下述公式轉(zhuǎn)化為RGB模型的彩色高分辨率圖像：S8.1先從lαβ空間到LMS對數(shù)空間的轉(zhuǎn)化
S8.2從LMS對數(shù)空間到LMS線性空間的轉(zhuǎn)化
S8.3從LMS空間到RGB空間的轉(zhuǎn)換
經(jīng)過上述公式得到一張基于傅里葉疊層顯微成像重建的彩色圖片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傅里葉疊層顯微彩色成像方法，其特征在于，所述步驟S1先控制RGB三色二維LED可編程矩陣(1)的Led燈為紅燈，然后依次從中間到四周以“回”形的方式點(diǎn)亮不同角度的LED燈，記發(fā)出光波為其中下標(biāo)r表示紅燈，kxi,kyi分別表示x和y方向上的波長；在紅燈結(jié)束后，再控制RGB三色二維LED可編程矩陣(1)的LED燈綠色，記光波為其中下標(biāo)g表示綠燈；在綠色LED燈點(diǎn)亮完成之后，再控制RGB三色二維LED可編程矩陣(1)的LED燈為藍(lán)色，記光波為其中下標(biāo)b表示藍(lán)燈。
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