[发明专利]一种高倍光学显微镜下大尺寸样品图像的去模糊方法

权利要求书

1.一种高倍光学显微镜下大尺寸样品图像的去模糊方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：利用预先确定的高倍光学显微镜对高度校准标准样品采集不同深度的图像，得到不同模糊程度的序列图像，根据该序列图像构建显微镜成像的三维能量扩散模型；

步骤2：利用该显微镜采集观测样品的一幅模糊图像，根据三维能量扩散模型求解与该模糊图像相对应的光学传递函数；

步骤3：利用光学传递函数、傅里叶变换和反傅立叶变换对模糊图像进行去模糊处理，得到对应的清晰图像。

2.根据权利要求1所述的高倍光学显微镜下大尺寸样品图像的去模糊方法，其特征在于，所述步骤1包括如下内容：首先对高度校准标准样品采集不同深度的序列图像，得到不同模糊程度的高度校准标准样品图像，并将它们转换为灰度图像；再在每一幅灰度图像的同一位置进行剪切，从每一幅灰度图像上切分出一个图像块，进而得到多个相同大小的图像块；然后计算每一个图像块的高频能量值并对每一个图像块的高频能量值以上述图像块中最清晰图像块的高频能量值作归一化处理；最后对由各图像块分别对应的归一化的高频能量值和相对深度构成的散点图进行拟合，得到高倍光学显微成像的三维能量扩散模型。

3.根据权利要求2所述的高倍光学显微镜下大尺寸样品图像的去模糊方法，其特征在于，对由各图像块分别对应的归一化的高频能量值和相对深度构成的散点图进行四阶曲线拟合，得到高倍光学显微成像的三维能量扩散模型。

4.根据权利要求1所述的高倍光学显微镜下大尺寸样品图像的去模糊方法，其特征在于，所述步骤2进一步包括如下步骤：

步骤2.1：完成步骤1中所述的高度校准标准样品图像的采集后，固定焦距、像距和数值孔径，继续利用该显微镜采集样品的一幅图像，然后计算该图像中清晰部分的高频能量值；

步骤2.2：再利用该显微镜采集样品的一幅模糊图像，根据样品表面深度变化情况，将该模糊图像划分为不同深度的模糊图像块；

步骤2.3：计算各模糊图像块的高频能量值，并以步骤2.1中得到的图像中清晰部分的高频能量值作归一化处理；

步骤2.4：将各模糊图像块归一化后的高频能量值分别代入步骤1中得到的三维能量扩散模型，从而求解出各模糊图像块分别对应的相对深度；

步骤2.5：根据各模糊图像块分别对应的相对深度计算每一模糊图像块对应的光程差；

步骤2.6：根据每一模糊图像块的光程差求解每一模糊图像块对应的光学传递函数。

5.根据权利要求2或4所述的高倍光学显微镜下大尺寸样品图像的去模糊方法，其特征在于，所述图像块的高频能量值的计算公式如下：

其中，g′(x,y)代表任一图像块；M代表图像块的宽度；N代表图像块的长度；x,y分别代表成像平面的水平方向和垂直方向。

6.根据权利要求4所述的高倍光学显微镜下大尺寸样品图像的去模糊方法，其特征在于，所述的步骤3包括如下内容：

首先对每一模糊图像块的空域图像g_ik(x,y)进行傅里叶变换得到频域图像G_jk(u,v)，再利用对应的光学传递函数OTF(u,v,w)通过式(10)得到G_jk(u,v)的清晰图像F_jk(u,v)：

然后对F_jk(u,v)进行反傅立叶变换得到与模糊图像块g_ik(x,y)对应的空间域清晰图像c_ik(x,y)即去模糊后的图像块；最后，对去模糊后的不同深度图像块和基底图像进行拼接，得样品完整的清晰图像c_j(x,y)。