多聚焦显微图像融合算法

在显微成像过程中,受系统景深限制,沿光轴方向不同层面之间聚焦位置存在显著差异,同时不同层面的显微图像存在部分聚焦区域重叠,现有多聚焦融合算法往往无法并行提取和融合多幅显微图像中最清晰的聚焦部分。提出一种多聚焦显微图像融合算法,首先构造了一种类高斯四邻域梯度算子并结合快速引导滤波,实现高频聚焦信息的提取;同时针对大视场显微图像序列中存在聚焦信息重叠、像素数量大的情况,引入了一种小区域聚焦度量方法,提高了对聚焦清晰区域高频信息提取的能力,实现了多图最佳聚焦点的融合。拍摄3组包括4 mm和2 mm对角线视场的多聚焦显微图像序列进行测试,相较5种常用多聚焦图像融合算法,所提算法的峰值信噪比平均提高了2.4772,结构相似性指数达0.9400以上,对聚焦清晰区域有更好的融合效果,融合图像细节丰富且清晰度高,能够满足大视场多聚焦显微图像融合的准确性要求。

纳米颗粒成像自动对焦评价算法

纳米颗粒成像过程中,离焦位置的粒子团簇和大颗粒杂质产生明亮的弥散斑,导致现有的对焦算法无法实现自动对焦功能。利用基于大津算法的二值化分割和形态学开闭方法,使离散的弥散斑聚合为一个区域,并利用连通域标记方法筛选剔除大面积的光斑区域,构造四邻域水平-对角平方函数和阈值四邻域水平-对角开方函数,将函数分别作为粗对焦和精对焦的评价指标,提高了自动对焦搜索的准确性和可靠性。实拍离焦序列图,并与5种常用的评价算法进行对比,结果表明所提自动对焦评价算法具有良好的鲁棒性、无偏性和单峰性。