[发明专利]基于光电特性先验的显微成像的杂散光去除方法及装置

权利要求书

1.一种基于光电特性先验的显微成像的杂散光去除方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A1：布置暗室并在相机支持的曝光时间参数区间上以对数间断取点，拍摄第一照片；

步骤A2：在所述暗室中仅打开仪器光源，在物镜下方使用光陷阱吸收光，以相机曝光时间和光源亮度组合，在所述光源亮度上均匀取点，且在所述相机曝光时间上与所述步骤A1取点位置相同，拍摄第二照片；

步骤A3：将所述第二照片减去所述第一照片以消除相机本身像感器对实验结果的干扰，进而获取杂散光在所述相机曝光时间和所述光源亮度上的变化规律，其中，所述步骤A3，进一步包括：对所述第一照片和所述第二照片进行中值滤波，并取每张图片的中间二分之一大小的平均灰度值作为照片的灰度值，分别在只考虑所述相机曝光时间和所述光源亮度的情况下对一组照片进行线性拟合，以根据两组拟合系数得到平均灰度值关于所述相机曝光时间和所述光源亮度的二元一次函数；以及

步骤A4：在对特定的一张图分析杂散光强度在空间上的优化分布模型时，根据所述变化规律得到采集照片中每个像素的杂散光数值，以去除杂散光的影响，其中，所述步骤A4，进一步包括：步骤1：对照片的每一行单独取出以进行分段线性拟合，并采用阈值的方法分为三段，阈值为照片的灰度值乘以修正系数，通过穷尽搜索的方法得到峰值信噪比的局部极大值，对每段进行多项式拟合；步骤2：对所述照片的每一列单独取出，并重复所述步骤1的操作；步骤3：取两次模型的均值作为最终的杂散光强度在空间上的优化分布模型，并结合所述变化规律得到所述杂散光数值。

2.根据权利要求1所述的基于光电特性先验的显微成像的杂散光去除方法，其特征在于，将一元高次多项式转化为多元线性函数，并使用最小二乘法精确拟合多项式系数，实现多项式拟合。

3.根据权利要求1或2所述的基于光电特性先验的显微成像的杂散光去除方法，其特征在于，所述峰值信噪比的计算公式为：

其中，MSE是模型与原图的均方误差，n是图像的位数。

4.一种基于光电特性先验的显微成像的杂散光去除装置，其特征在于，包括：

第一拍摄模块，用于布置暗室并在相机支持的曝光时间参数区间上以对数间断取点，拍摄第一照片；

第二拍摄模块，用于在所述暗室中仅打开仪器光源，在物镜下方使用光陷阱吸收光，以相机曝光时间和光源亮度组合，在所述光源亮度上均匀取点，且在所述相机曝光时间上与所述第一拍摄模块取点位置相同，拍摄第二照片；

消除模块，用于将所述第二照片减去所述第一照片以消除相机本身像感器对实验结果的干扰，进而获取杂散光在所述相机曝光时间和所述光源亮度上的变化规律，其中，所述消除模块还用于对所述第一照片和所述第二照片进行中值滤波，并取每张图片的中间二分之一大小的平均灰度值作为照片的灰度值，分别在只考虑所述相机曝光时间和所述光源亮度的情况下对一组照片进行线性拟合，以根据两组拟合系数得到平均灰度值关于所述相机曝光时间和所述光源亮度的二元一次函数；以及

处理模块，用于在对特定的一张图分析杂散光强度在空间上的优化分布模型时，根据所述变化规律得到采集照片中每个像素的杂散光数值，以去除杂散光的影响，其中，所述处理模块还用于对照片的每一行单独取出以进行分段线性拟合，并采用阈值的方法分为三段，阈值为照片的灰度值乘以修正系数，通过穷尽搜索的方法得到峰值信噪比的局部极大值，对每段进行多项式拟合，并对所述照片的每一列单独取出，并重复上述的操作，以及取两次模型的均值作为最终的杂散光强度在空间上的优化分布模型，并结合所述变化规律得到所述杂散光数值。

5.根据权利要求4所述的基于光电特性先验的显微成像的杂散光去除装置，其特征在于，将一元高次多项式转化为多元线性函数，并使用最小二乘法精确拟合多项式系数，实现多项式拟合。

6.根据权利要求4或5所述的基于光电特性先验的显微成像的杂散光去除装置，其特征在于，所述峰值信噪比的计算公式为：

其中，MSE是模型与原图的均方误差，n是图像的位数。