[发明专利]图像放大率测量方法及装置

说明书

本申请公开一种图像放大率测量方法及装置，首先在输入的图像上截取出两条待检测边线的区域，利用图像处理算法处理区域，获得边线的像素坐标集，去掉离散像素点，然后初步评估边线的斜率，判断斜率，如果斜率的绝对值处于预设范围内，则按直线的一般式方程对像素集进行拟合，而如果斜率的绝对值处于预设范围之外，则按直线的极坐标方程对像素集进行拟合，之后根据拟合情况计算两条边线之间的像素距离，并根据计算出的两条边线间的像素距离、实际距离、以及像素边长来计算得出图像放大率。由于考虑到边线斜率的范围，并根据斜率的范围进行不同的直线拟合，使得对不同斜率的边线拟合具有较强的鲁棒性，藉此实现高精度的图像放大率测量。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，具体涉及一种高精度的图像放大率测量方法，尤其适用于光学系统成像中对放大率的测量。

背景技术

放大率是光学系统成像性能中的一个重要特性；而利用标准分辨率板测量光学系统成像的放大率是一个高效、简便的方法。如图1所示，标准分辨率板具有多组各种尺寸、间距的刻度线，每组刻度线平行。通过光学成像系统形成数字图像，再根据软件算法去分辨这些刻度线条纹的边线，从而实现对光学成像系统放大率的测量。

随着机器视觉的发展，很多相关软件都具有测量放大率的功能，例如NI Vision、VisionPro等，其测量放大率的过程通常是，如图2所示，首先采用边缘提取算法如Canny算子提取边缘像素，滤掉一些离散像素，然后利用直线方程拟合出边线，再通过两条边线的方程，得到边线之间的像素距离(如图3所示，像素距离是指以一个像素边长为单位长度，两条平行线之间的距离)。其中，直线方程通用形式是y＝k*x+c。对于直线倾角比较大的情况，为防止k无解，会采用x＝k*y+c的方程来拟合。又或者，将二者结合起来，用a*x+b*y+c＝0来拟合。

然而，在进行放大率测试时，分辨率板的刻度线往往是横平竖直的，边线斜率要么接近0，要么接近无穷大。如果用a*x+b*y+c＝0或者其变形方程来拟合，会导致很弱的鲁棒性。比如对于横平的边线，y的变化接近0，在拟合的时候b的取值容差率较大，如果边线有细微倾斜，将很难拟合出正确的直线方程。这对于高精度的光学成像系统放大率测量会产生误差。

发明内容

本申请提供一种高精度的光学成像系统放大率测量方法和相应的装置。

根据第一方面，一种实施例中提供一种图像放大率测量方法，包括：接收输入的图像；获取在所述图像上截取出的两条待检测边线的区域；利用图像处理对所述区域进行处理以获得边线的像素集；初步评估所述边线的斜率，并对所述斜率进行判断，如果所述斜率的绝对值处于预设范围内，则按直线的一般式方程对所述像素集进行拟合并计算两条所述边线之间的像素距离；如果所述斜率的绝对值处于所述预设范围之外，则按直线的极坐标方程对像素集进行拟合并计算两条所述边线之间的像素距离；根据计算出的两条所述边线间的像素距离、实际距离、以及像素边长来计算得出图像放大率。

根据第二方面，一种实施例中提供一种图像放大率测量装置，包括：像素获取模块，用于接收图像输入，获得在所述图像上截取出的两条待检测边线的区域，利用图像处理对所述区域进行处理以获得边线的像素集；拟合测距模块，用于初步评估所述边线的斜率，对所述斜率进行判断，如果所述斜率的绝对值处于预设范围内，则按直线的一般式方程对所述像素集进行拟合并计算两条所述边线之间的像素距离；如果所述斜率的绝对值处于所述预设范围之外，则按直线的极坐标方程对像素集进行拟合并计算两条所述边线之间的像素距离；获取放大率模块，用于根据计算出的两条所述边线间的像素距离、实际距离、以及像素边长来计算得出图像放大率。

根据第三方面，一种实施例中提供一种基因测序光学系统，其包括成像检测模块，所述成像检测模块具有采用本文提供的方法而实现的图像放大率测量功能。

根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，其包括存储的计算机程序，当运行计算机程序时控制设备执行本文提供的方法。