激光共聚焦显微镜图像处理技术研究

摘要

激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）是在生命科学研究中广泛使用的新一代的研究工具，但是这种设备价格高昂，扫描结构复杂，成像速度慢。为了更好地研究和提升此类仪器，实验室前期搭建了一套共聚焦结构的显微镜，本论文研究主要是在该仪器上开展的，具体内容是对共聚焦结构显微镜的图像处理进行研究，由于该显微镜采集到的图像信息中包含大量的激光散斑噪声，本文主要研究不同去噪算法对激光散斑噪声图像的影响，并且从滤波之后图像质量和算法效率的角度对滤波算法进行评价，从而选择合适的算法。
　　论文首先介绍了激光共聚焦显微镜图像处理技术以及激光散斑在国内外的研究现状。然后对散斑噪声成因和散斑噪声的统计特性进行了分析。本文从去噪效果和细节保持程度两个角度建立了图像的质量评价标准，以便于下一步算法的分析。在去噪算法的选择上，本文引入了中值滤波、均值滤波、LEE滤波、双边滤波、导向滤波、Haar小波变换分析滤波、各向异性扩散滤波算法、散斑各向异性扩散滤波算法。根据上述算法的思想和算法的评价标准，在Windows平台上，使用C++开发了一款图像处理软件，使用该软件对图像进行预处理后再进行算法的分析。根据处理的结果进而分析得到：Haar小波变换滤波算法在保证了图像滤波效果的前提下，有较低的时间复杂度，但是细节能力保持的不好。从细节保持能力来说，各向异性扩散滤波是很好的选择。文章的结尾对算法的评价标准和软件的设计进行了展望。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1课题来源、意义

1.2激光共聚焦显微镜的结构

1.3研究状况概括

1.4本论文的主要研究内容

2 激光散斑

2.1散斑噪声的统计特性

2.2散斑抑制技术概述

2.3软件开发语言及开发环境介绍

2.4数字图像的基本概念

3 算法的评价

3.1去噪指标

3.2信息保留指标

3.3算法执行效率的评价

4 滤波算法概述

4.1 经典的去噪算法

4.2双边滤波

4.3引导滤波

4.4LEE滤波

4.5小波去噪

4.6基于偏微分方程的滤波算法

5 软件实现与实验效果

5.1图像处理软件实现

5.2实验结果效果及分析

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献