[发明专利]全息图处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及全息图处理方法和系统。

背景技术

在例如数字式全息显微镜(离轴、同轴等)的全息应用中，通过来自记录装置(例如，CCD或者CMOS记录装置)表面处的光源的参照和对象的波的干扰生成感兴趣对象的全息图。得到的全息图特别是表示全息图的对象的全息强度图案然后用于重建原始目标位置处对象的虚拟图形。然后以常规方式分析这些重建的虚拟图形以研究对象，例如，对象的属性。

尽管全息强度图案典型地包括大量与相应对象关联的信息，但是这些信息并不经常被使用或者未被充分使用。因此，本发明的目的至少是解决这种情况。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种方法，其包括：

接收全息强度数据，全息强度数据至少包括传播空间中离散位置处的全息强度图案或者图像，传播空间包括这样一种空间例如三维空间，其中，与生成全息强度图案关联的光照在该空间上传播，以至少助于全息强度数据的生成；

处理所接收的全息强度数据以确定所接收的全息强度数据中的至少一个潜在感兴趣对象的一个或者多个数据关键点；以及

将确定一个或者多个数据关键点和与对象关联的至少一个预先确定的对象描述符比较以确定匹配，其中对象描述符是传播空间不变量。

方法可以包括提供多个对象描述符，每个对象描述符包括与传播空间中的多个希望离散位置分别关联的多个描述符子集，其中每个描述符子集包括一个或者多个描述符关键点。

通过不同的定义，可以理解的是，在传播空间收集关键点因而关键点被局域化至传播空间。关键点的集合可以形成对于感兴趣对象的对象描述符。因而，对象描述符可以变成传播空间不变量以允许以传播空间不变量的方式检测和/或识别感兴趣对象，而导致检测的关键点的子集可以另外地允许传播空间中感兴趣对象的局域化。

方法可以包括在潜在感兴趣对象的一个或多个确定数据关键点和对象描述符的描述符关键点之间的匹配之后，助于潜在感兴趣对象的识别以及所识别对象关于传播空间的位置的确定中的一个或者两个和对象描述符的描述符关键点之间的匹配上的传播空间确定所识别对象的位置。

方法可以包括通过分析与所接收全息强度图案关联的像素的强度值而确定数据关键点。

方法可以包括：

接收对象的图像；

将波形传播算法应用于传播空间上的多个离散位置的接收图像，因而生成与在传播空间上的离散位置对应的多个全息强度图案；

确定传播空间上的每个生成全息强度图案的描述符关键点；以及

使用所确定描述符关键点和表示在传播空间上的关联的离散位置的信息，生成与对象关联的对象描述符。

可以注意的是，多个生成的全息强度图案可以通过波形传播等式人工地生成。尽管方法包括自动生成人工全息图并且训练该人工全息图，可以理解的是，在一些示例性实施例中，方法可以包括通过手动地生成多个物理全息图并将其训练，确定对象描述符的描述符关键点。

对象的图像典型地包括对象的显微镜图像。

通过将确定描述符关键点和传播空间中的对应离散位置关联，生成对象描述符子集；

通过关联与对象对应的每个生成的描述符子集，生成与该对象关联的对象描述符；以及

将生成对象描述符存储在数据库中。

在一个示例性实施例中，对象描述符另外是尺度空间不变量，方法因而可以包括：

通过应用模糊算法至每个生成全息强度图案，对于在传播空间上生成的多个全息强度图案中的每个全息强度图案生成尺度空间，因而生成模糊图案；

通过将生成模糊图像彼此相减，确定生成模糊图像之间的差；

定位确定差中的极值尺度不变量关键点；以及

使用尺度不变量关键点以生成尺度空间不变量对象描述符。

可以注意的是，方法可以包括通过以下步骤确定匹配的精度：

应用重建算法至接收全息强度数据，以重建接收全息强度数据回到与匹配关键点关联的传播空间中的离散位置；

在传播空间中该位置处得到关键点；

将新得到的关键点与数据库中的对象描述符比较，以增加匹配中的置信值。

在一个示例性实施例中，方法可以包括获取全息强度数据的步骤。

根据本发明的第二方法，提供一种用于处理全息强度数据的系统，系统包括：

存储数据的数据库；