[发明专利]一种彩色数码透射显微镜颜色校正方法

说明书

本发明公开了一种彩色数码透射显微镜颜色校正方法，利用微型透射色卡校正彩色数码透射显微镜所采集的显微图像的颜色，由于数码显微镜的照明光源通常是固定的，固定条件下的数码相机色度特征化特别适用于数码显微镜的颜色校正，因此本发明利用微型透射色卡中的色块作为训练样本建立彩色数码透射显微镜的正向色度特征化模型，利用该模型可以实现拍摄目标的颜色精确校正，提升彩色数码透射显微镜的颜色精度，符合人眼的颜色感知，实现所见即所得的效果，显著提高显微检测中目标对象的辨识度，实现目标对象的准确识别与定位。

技术领域

本发明涉及一种显微镜颜色校正方法，尤其是涉及一种彩色数码透射显微镜颜色校正方法。

背景技术

在彩色数字成像系统中，人们对图像的颜色质量提出了越来越高的要求。数字显微成像系统的颜色形成有其特殊性，一方面要符合人眼的感观特性，另一方面还要尽可能真实地反映物体的原色。现有的彩色数码透射显微镜很大一部分应用于医学检测，许多病理特征依靠细胞的颜色变化来区分，对色彩真实性要求比较高。显微图像处理软件是数码显微成像系统不可分割的一部分，它将图像传感器采集到的数据转换成和人眼视觉一致的彩色图像，并且提供强大的图像后期处理与分析功能。但处理软件对数字显微成像系统的图像颜色质量要求也非常高，如果图像颜色质量不好，不仅影响视觉效果，还会对图像后期的处理、分析造成很大的负面影响，因此需要对彩色数码透射显微镜的图像进行颜色校正。目前颜色校正的解决方法大多采用白平衡算法，然而白平衡算法只是一种粗略的颜色校正方法，无法实现数字显微成像系统颜色的精确校正。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高图像颜色质量的彩色数码透射显微镜颜色校正方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种彩色数码透射显微镜颜色校正方法，包括以下步骤：

(1)在彩色数码透射显微镜使用彩色相机获得微型透射色卡中所有色块的RGB值，并定义为一个以微型透射色卡上的色块数为行数，彩色相机通道数量为列数的RGB矩阵，其中，每一行表示一个色块对应的RGB 3通道响应值，每一列表示一个通道输出的所有色块的响应值；

(2)关闭显微镜照明光源后继续拍摄，获得彩色相机的暗电流响应值，并定义为一个以微型透射色卡上的色块数为行数，彩色相机通道数量为列数的暗电流响应矩阵，其中，每一行表示一个色块对应的RGB的3通道的暗电流响应值，然后利用分光光度计测量微型透射色卡中所有色块的XYZ三刺激值，并定义为一个以微型透射色卡上的色块数为行数，彩色相机通道数量为列数的三刺激矩阵，其中，每一行表示一个色块对应的XYZ三刺激值；

(3)将透过率为70％的玻璃片置于载物台上，使用彩色相机拍摄玻璃片的RGB图像，对RGB响应值进行光照空间不均匀性校正得，得到光照空间不均匀性校正后微型透射色卡的色块响应矩阵；

(4)利用微型透射色卡中的中性色块的三刺激值中的Y值及其对应的RGB值对RGB响应值进行非线性校正；

(5)建立彩色数码透射显微镜的正向色度特征化模型，即RGB值到XYZ三刺激值之间的转换关系；

(6)拍摄并采集目标对象的RGB图像，逐像素扣除暗电流并校正RGB响应值的光照空间不均匀性和非线性，得到目标对象校正后的响应值矩阵；

(7)利用目标对象的三刺激值计算其sRGB响应值，得到sRGB图像即为颜色校正后的显微图像。利用目标对象的三刺激值S_t计算其sRGB响应值，sRGB图像即为颜色校正后的显微图像。

具体的颜色校正方法为：

(1)打开彩色数码透射显微镜照明光源，预热一段时间，将微型透射色卡置于载物台目镜下方，拍摄微型透射色卡，获得该色卡图像中所有色块的RGB值，记为P为n行3列的矩阵，其中n为微型透射色卡上的色块数，3为彩色相机通道的数量，每一行表示一个色块对应的RGB 3通道响应值，每一列表示一个通道输出的n个色块的响应值。