[发明专利]一种基于傅里叶变换的数字PCR图像还原方法及其应用

权利要求书

1.一种基于傅里叶变换的数字PCR图像还原方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.获取待处理的图像；

S2.图像的预处理；

S3.设计滤波器；

S4.频域图像滤波；

S5.计算矩阵校正系数；

S6.输出校正后图像；

所述步骤S3包括：

S31.第一部分滤波器的设计：

其中C₁＝0.1，W₁＝5，HEIGHT和WIDTH分别表示图像的高度和宽度，F₁(i，j)表示图像位于点(i，j)的滤波值；

S32.第二部分滤波器的设计：

其中C₂＝5，W₂＝0.1，HEIGHT和WIDTH分别表示图像的高度和宽度，F₂(i，j)表示图像位于点(i，j)的滤波值；

S32.总的滤波器的设计：

其中H₁＝H₂＝1，L₁＝L₂＝0.1，F(i，j)表示图像位于点(i，j)的滤波值；

所述步骤S4包括：

S41.图像的傅里叶变换；

所述步骤S41包括：

S411.计算傅里叶变换的扩展宽度Col_min＝2^p+3^q+5^r，其中p，q，r为大于0的整数，同时Col_min为大于WIDTH的最小整数值；扩展长度Row_min＝2^p+3^q+5^r，其中p，q，r为大于0的整数，同时Row_min为大于HEIGHT的最小整数值；HEIGHT和WIDTH表示图像的高度和宽度；

S412.创建两个大小为Row_min*Col_min的图片，记作Re和Im；设P^back(m，n)表示步骤S2中预处理之后的图像，将P^back(m，n)对应位置的像素值赋予Re，Re其它位置的像素值赋予0，Im所有位置的像素值赋予0；

S413.将P^back(m，n)代入 傅里叶变换公式其中P^back(m，n)表示步骤S2中预处理之后的图像，FFT(k，l)为傅里叶变换后的结果，傅里叶转换的结果是复数，是实数图像和虚数图像的叠加，用Re和Im表示；

S414.计算幅度图像其中0≤m≤Row_min，0≤n≤Col_min；对Mag(m，n)取对数，记为logM；

S415.以(0，0，cx，cy)、(cx，0，cx，cy)、(0，cy，cx，cy)和(cx，cy，cx，cy)划分幅度图像Mag，其中将左上角区域和右下角区域交换，右上角区域和左下角区域交换组成幅度图像Mag_swap；

S416.滤波处理：将幅度图像Mag_swap代入 S3设计的滤波器F中，得到滤波后的图像B_filer＝Mag_swap*F，其中F为步骤S3得到的滤波器，F需要按步骤S411-S412进行尺度扩展；

S417.图像进行归一化处理：通过公式计算，所述公式为其中0≤y≤Row_min，0≤x≤Col_min，其中P_min和P_max为图像B_filer(x，y)的最小值和最大值；

S418.B_filer(x，y)图像进行逆变换得到逆变换图像P_inverse，同时尺度缩小为HEIGHT*WIDTH；

S419.图像进行归一化处理：通过公式计算，所述公式为其中0≤y≤HEIGHT，0≤x≤WIDTH，其中P_min和P_max为图像P_inverse(x，y)的最小值和最大值；

所述步骤S5包括：

S51.设傅里叶逆变换图像为I_ifft(i，j)，对逆变换图像为I_ifft(i，j)进行高斯滤波和均值滤波，其中I_ifft(i，j)表示逆变换图像(i，j)处的数值；

S52.任选逆变换图像上一点(i，j)，以(i，j)为中心，R为半径，计算包含区域内所有像素的平均值Mean_ifft(i，j)，其中，R表示像素个数；

S53.遍历所有的像素位置，计算出最大平均值

S54.任选逆变换图像上一点(i，j)，以(i，j)为中心，R为半径，计算包含区域内所有像素的平均值Mean_ifft(i，j)；

S55.遍历所有的图像像素位置，计算出最小平均值

S56.计算出标准值

S57.计算矩阵校正系数其中0≤i≤HEIGHT，0≤j≤WIDTH，HEIGHT和WIDTH表示图像的高度和宽度，I_ifft(i，j)表示逆变换图像(i，j)处的数值。