数码显微镜图像处理技术研究

摘要

随着社会科学技术的发展以及人们对微观世界探索的需求，数码显微镜技术应运而生。显微镜图像处理技术已广泛应用于工业微操作、生物医疗和文物鉴定保存等微操作方面。传统测量对象的方法大都为接触式测量，容易损坏对象的表面，而利用显微视觉测量，仅需对对象进行图像处理，不需接触对象，可完成非接触测量。
　　通过显微镜观察到对象的立体图像，利用高清晰立体图像实现精密微操作和测量，在实施微观精密处理前，获取准确的聚焦双目显微镜图像是后续图像处理的保障。目前大多显微测量技术是从略有差别的两个固定角度观察待测对象，再对同一场景的物体拍摄双通道的图像对获得对象深度信息，这种双通道光路成像原理系统复杂、视角不能自由设置和不易获得满意的观看效果。本文重点研究了数码显微镜图像处理技术，针对双目图像的聚焦性问题，提出了一种数码体视显微镜聚焦一致性判定方法；同时，针对显微测量系统结构复杂等问题，提出了基于LED光源照明的单物镜对象深度显微测量方法。
　　针对立体显微图像在同一位置双目清晰度不同的问题，本文提出了一种体视显微镜聚焦一致性的判定方法。使用连通区域分割方法对不同深度标定板图像进行分割，提取圆点中心，选取清晰度评价区域；使用聚焦测度对不同深度图像进行清晰度评价，得到清晰度-深度关系曲线，利用曲线拟合求取曲线峰值得出深度信息；利用左右目圆点中心的三维坐标分别拟合出左右全聚焦平面，通过测量左右全聚焦平面夹角以及评价区域中左右目圆点中心距离来分析聚焦性。实验结果表明：该方法能够有效地判定体视显微镜聚焦的一致性。
　　针对显微测量系统结构复杂等问题，本文提出了一种基于LED照明下的单物镜的透明对象深度显微测量方法。该方法设计了简易有效的光源与光路，根据显微成像原理建立简易的测量模型，只需标定图像偏移量与升降台垂直移动距离的关系，实现了对透明对象的深度测量。实验结果表明：样品厚度测量准确度为98.14~99.75%，该方法能在允许误差内对物体进行无接触测量。

目录

声明

引言

1 绪论

1.1 论文背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究内容和创新点

1.4 本文的结构安排

2.1 显微图像的成像技术

2.2 显微散焦测距算法

2.3 本章小结

3 数码体视显微镜聚焦一致性判定方法

3.1 数码体视显微图像聚焦性分析

3.2 数码体视显微镜聚焦一致性判定原理

3.3 数码体视显微镜聚焦一致判定方法

3.4 实验结果及分析

3.5 本章小节

4 基于LED光源照明的单物镜对象深度显微测量方法

4.1 LED光源照明的单物镜对象深度测量显微镜系统原理

4.2基于LED光源照明的单物镜的对象深度显微测量方法

4.3 实验结果及分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 未来研究展望

参考文献

在 学 研 究 成 果

致谢