显微高光谱成像系统及大区域多维影像数据获取方法研究
发布时间：2021-07-23 16:39
高光谱成像技术起源于20世纪70年代的多光谱遥感成像领域,凭借多维信息获取的能力在遥感探测领域取得了成功的应用。近年来该技术被拓展应用于生命科学领域,特别是与显微镜相结合形成的显微高光谱成像技术,在病理诊断分析中为检测目标提供更为丰富的空间和光谱信息,具有良好的应用前景。本论文研究了显微高光谱图像智能化采集方法及相应的图像处理方法,通过采用高精度载物台控制技术、显微高光谱图像自动对焦技术、多维图像拼接技术以及多维图像融合等技术,实现了显微高光谱图像和同视场彩色图像的智能化采集以及大区域多维影像数据立方体的重构,增加了图像数据的维度,为生物组织的智能识别分析提供了数据基础。论文首先给出了显微高光谱成像平台的软硬件设计方案。此外,基于所搭建的成像平台,论文提出了适用于显微高光谱图像的自动对焦方法以及大区域多维影像数据的获取及生成方法,包括显微高光谱图像的预处理方法、空白显微高光谱图像的筛选方法、显微高光谱图像的空白区域检测方法、显微高光谱图像的自动对焦方法、显微高光谱图像的大区域多维影像数据的获取方法以及生成方法。针对病理显微图像在自动对焦中存在的问题,论文改进了现有的图像清晰度评价方法与...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高光谱图像示意图
显微系统由环形光源、防震台与 Nikon 公司的 80i 光学显微微系统为本系统的基础设备，实验人员通过此套光学显微镜实验。通过架设防震台，此套系统可以在物理上减少意外响，保证实验得以平稳地进行。成像设备方面选择 CMOS 成像器件，在光谱成像设备方面选，CMOS 成像器件采用了鑫图公司的 DigiRetina16，sCMO图公司的 Dhyana400d。成像设备均通过 USB3.0 接口连接实现与计算机之间的高速数据传输以及控制指令传输。可调谐滤波器采用了 brimrose 公司的 AOTF 器件，与灰度 s谱成像系统，其中驱动器型号为 VFI130-140SPFB2C2exSTS图 2-1 显微高光谱成像系统硬件框图
ux 服务器运行 Ubuntu 16.04 操作系统，运行数据存储服务与数据存储服务主要包括显微高光谱图像采集系统所得数据的存储分享服务，其采用 Samba 协议来进行文件存储及分享。Sam 系列的操作系统与 Windows 操作系统进行带权限管理的跨平台序。该软件将采集系统与实验室分享服务的权限进行分离。采生产者，具有读写权限。实验室分享服务作为数据的消费者，仅具有读取权限。库服务主要对采集系统所得来的数据进行索引及查询服务 5.7 作为关系型数据库管理系统。MySQL 由于高性能、低成本，在各类软件中被广泛使用，因此在本显微高光谱成像系统的为数据库管理系统。图 2-2 服务器与采集系统的拓扑结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]自动对焦过程中图像清晰度评价算法研究[J]. 项魁,高健. 组合机床与自动化加工技术. 2019(01)
[2]高光谱遥感水文地质应用新进展[J]. 段瑞琪,董艳辉,周鹏鹏,王礼恒,符韵梅,赵少桦. 水文地质工程地质. 2017(04)
[3]基于熵的自动聚焦图像清晰度评价函数仿真分析[J]. 潘雪娟,朱尤攀,浦恩昌,罗琳,曾邦泽,赵德利,李泽民,孙爱平. 红外技术. 2016(10)
[4]中国高光谱遥感的前沿进展[J]. 童庆禧,张兵,张立福. 遥感学报. 2016(05)
[5]现代显微成像技术综述[J]. 张祥翔. 光学仪器. 2015(06)
[6]高光谱成像结合化学计量学诊断胃癌组织[J]. 易伟松,刘文强,陆东,李小倩,潘蒙,陈建业,江厚敏. 中国医学物理学杂志. 2015(01)
[7]20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局[J]. 刘纪远,匡文慧,张增祥,徐新良,秦元伟,宁佳,周万村,张树文,李仁东,颜长珍,吴世新,史学正,江南,于东升,潘贤章,迟文峰. 地理学报. 2014(01)
[8]显微镜自动对焦方法研究综述[J]. 田畔,谷朝臣,胡洁,吴开杰,彭颖红. 光学技术. 2014(01)
[9]基于图像灰度梯度最大值累加的自动调焦算法[J]. 张来线,孙华燕,郭惠超,范有臣. 光子学报. 2013(05)
[10]基于图像处理的自动对焦技术综述[J]. 尤玉虎,刘通,刘佳文. 激光与红外. 2013(02)
博士论文
[1]内陆水体水色参数遥感反演及水华监测研究[D]. 李瑶.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
硕士论文
[1]基于图像处理的自动调焦技术研究[D]. 莫春红.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2013
本文编号：3299655
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高光谱图像示意图
显微系统由环形光源、防震台与 Nikon 公司的 80i 光学显微微系统为本系统的基础设备，实验人员通过此套光学显微镜实验。通过架设防震台，此套系统可以在物理上减少意外响，保证实验得以平稳地进行。成像设备方面选择 CMOS 成像器件，在光谱成像设备方面选，CMOS 成像器件采用了鑫图公司的 DigiRetina16，sCMO图公司的 Dhyana400d。成像设备均通过 USB3.0 接口连接实现与计算机之间的高速数据传输以及控制指令传输。可调谐滤波器采用了 brimrose 公司的 AOTF 器件，与灰度 s谱成像系统，其中驱动器型号为 VFI130-140SPFB2C2exSTS图 2-1 显微高光谱成像系统硬件框图
ux 服务器运行 Ubuntu 16.04 操作系统，运行数据存储服务与数据存储服务主要包括显微高光谱图像采集系统所得数据的存储分享服务，其采用 Samba 协议来进行文件存储及分享。Sam 系列的操作系统与 Windows 操作系统进行带权限管理的跨平台序。该软件将采集系统与实验室分享服务的权限进行分离。采生产者，具有读写权限。实验室分享服务作为数据的消费者，仅具有读取权限。库服务主要对采集系统所得来的数据进行索引及查询服务 5.7 作为关系型数据库管理系统。MySQL 由于高性能、低成本，在各类软件中被广泛使用，因此在本显微高光谱成像系统的为数据库管理系统。图 2-2 服务器与采集系统的拓扑结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]自动对焦过程中图像清晰度评价算法研究[J]. 项魁,高健. 组合机床与自动化加工技术. 2019(01)
[2]高光谱遥感水文地质应用新进展[J]. 段瑞琪,董艳辉,周鹏鹏,王礼恒,符韵梅,赵少桦. 水文地质工程地质. 2017(04)
[3]基于熵的自动聚焦图像清晰度评价函数仿真分析[J]. 潘雪娟,朱尤攀,浦恩昌,罗琳,曾邦泽,赵德利,李泽民,孙爱平. 红外技术. 2016(10)
[4]中国高光谱遥感的前沿进展[J]. 童庆禧,张兵,张立福. 遥感学报. 2016(05)
[5]现代显微成像技术综述[J]. 张祥翔. 光学仪器. 2015(06)
[6]高光谱成像结合化学计量学诊断胃癌组织[J]. 易伟松,刘文强,陆东,李小倩,潘蒙,陈建业,江厚敏. 中国医学物理学杂志. 2015(01)
[7]20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局[J]. 刘纪远,匡文慧,张增祥,徐新良,秦元伟,宁佳,周万村,张树文,李仁东,颜长珍,吴世新,史学正,江南,于东升,潘贤章,迟文峰. 地理学报. 2014(01)
[8]显微镜自动对焦方法研究综述[J]. 田畔,谷朝臣,胡洁,吴开杰,彭颖红. 光学技术. 2014(01)
[9]基于图像灰度梯度最大值累加的自动调焦算法[J]. 张来线,孙华燕,郭惠超,范有臣. 光子学报. 2013(05)
[10]基于图像处理的自动对焦技术综述[J]. 尤玉虎,刘通,刘佳文. 激光与红外. 2013(02)
博士论文
[1]内陆水体水色参数遥感反演及水华监测研究[D]. 李瑶.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
硕士论文
[1]基于图像处理的自动调焦技术研究[D]. 莫春红.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2013
本文编号：3299655
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