检索结果-内蒙古大学图书馆

广西大学学报（自然科学版） 2016年第3期41卷 810-815页

作者：梁日柳陈华莫春球聂雄广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004

为研究三维点扩散函数层距与图像复原的关系,对数字共焦光学显微成像系统3D-PSF的构成、3D-PSF不同层距与图像复原效果的关系进行理论分析。通过仿真实验,研究了不同放大倍数的3D-PSF,在不同层距,相同层数和径向大小的情况下与图像复原... 详细信息

为研究三维点扩散函数层距与图像复原的关系,对数字共焦光学显微成像系统3D-PSF的构成、3D-PSF不同层距与图像复原效果的关系进行理论分析。通过仿真实验,研究了不同放大倍数的3D-PSF,在不同层距,相同层数和径向大小的情况下与图像复原效果的关系。实验表明:层距小于0.6μm时,放大倍数为40倍,图像在层距为0.5μm处取得最佳复原效果,放大倍数为20倍和10倍时,图像在层距为0.025μm处取得较好的复原效果。研究结果为在细胞切片的采集和三维显微图像复原实际应用中对3D-PSF的层距选取提供了理论依据和选取方法。

关键词：三维点扩散函数图像复原层距采样改善信噪比

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三维点扩散函数能量分布与选取方法研究

三维点扩散函数能量分布与选取方法研究

引用

作者：蔡熠广西大学

学位级别：硕士

在生物医学领域,三维显微图像信息的获取方式主要有激光共焦显微技术和数字共焦显微技术两种。其中,数字共焦显微技术因其信噪比高、无漂白影响、价格便宜等优点而受到广泛地关注。数字共焦显微技术利用传统的光学显微镜采集生物切片图... 详细信息

在生物医学领域,三维显微图像信息的获取方式主要有激光共焦显微技术和数字共焦显微技术两种。其中,数字共焦显微技术因其信噪比高、无漂白影响、价格便宜等优点而受到广泛地关注。数字共焦显微技术利用传统的光学显微镜采集生物切片图,然后基于数字图像处理技术,利用计算机的大存储和高速运算,采用相关图像复原算法,快速去除切片图像中的离焦模糊成分,获得高质量的二维切片图像,最后采用三维重建技术,重现样本真实空间结构。　　三维显微图像复原是数字共焦显微技术的重要环节,在这个过程中,显微成像系统三维点扩散函数的获得密切影响着图像复原的效果以及复原所消耗的时间,也是评价一个数字共焦系统的重要因素。三维点扩散函数在三维空间中呈一定的分布形态,三维点扩散函数空间大小的选取直接决定着其包含能量的大小,也影响着图像复原效果的优劣及复原时间的消耗。因此,对数字共焦显微系统中三维点扩散函数性质以及能量分布的研究,进而实现在图像复原阶段对三维点扩散函数的选取,具有相当的现实意义。　　本文主要开展了下列工作:介绍了数字共焦显微技术的技术特点和系统构成,进而对三维样本的成像模型、点扩散函数理论、三维显微图像的复原技术以及图像复原效果的评价标准做了比较全面的分析和介绍;结合CCD相机的参数以及显微镜切片层距,分析了生成点扩散函数的空间点数与真实空间大小的关系;提出了能量比的概念,通过实验采集能量分布数据,获得了三维点扩散函数在轴向和径向上的能量分布形态,建立了三维点扩散函数的能量比分布模型;最后,提出了基于能量分布基于图像复原效率的两种三维点扩散函数选取选取方法,并分别验证其有效性。　　最后进行了全文总结,并提出了对此项研究工作的后续工作展望。

关键词：数字共焦显微技术三维点扩散函数能量分布选取方法

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三维点扩散函数空间大小选取方法的研究

三维点扩散函数空间大小选取方法的研究

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作者：杨凤娟广西大学

学位级别：硕士

在医学和生物学等研究领域里,数字共焦显微镜技术作为一种建立在光学显微镜基础之上的新型显微技术,可通过光学切片技术、采集研究中所需的生物细胞或者组织图片的切片序列,通过一定的方式保存在计算机中,并采用计算机对采集到的切片图... 详细信息

在医学和生物学等研究领域里,数字共焦显微镜技术作为一种建立在光学显微镜基础之上的新型显微技术,可通过光学切片技术、采集研究中所需的生物细胞或者组织图片的切片序列,通过一定的方式保存在计算机中,并采用计算机对采集到的切片图像进行反卷积复原处理,从而获取所需的清晰样本系列图像,实现生物细胞或者组织图片的三维显示与三维重构。　　在数字共焦显微镜技术中,显微镜系统的三维点扩散函数的构建是三维显微图像复原技术的核心环节。因图像复原的效果与显微成像系统的点扩散函数有着密切的关系,而三维点扩散函数又是描述光学系统的数学工具,因此对点扩散函数空间大小的精确估计,决定了图像复原的效果。本文基于点扩散函数的理论,结合点扩散函数与图像复原的关系对点扩散函数空间大小的选取进行了研究,主要研究工作如下:　　(1)在特定空间大小下,不同采样间隔的点扩散函数与图像复原关系的研究。在满足点扩散函数采样定理的条件下,研究点扩散函数在不同采样间隔下得到的相应层数的点扩散函数与图像复原的关系,构建点扩散函数层数与图像复原之间的数学模型。　　(2)研究一种基于复原效率曲线拐点的3D-PSF空间大小选取方法。在图像复原效果以及复原时间的基础上提出图像复原效率的概念,通过分析点扩散函数直径与图像复原的关系,提出一种基于复原效率曲线拐点的点扩散函数空间大小选取方法,并在不同层距的点扩散函数下进行了仿真试验。仿真结果表明,该点扩散函数空间大小选取方法具有一定的实用性,可为往后的研究提供实验依据。

关键词：三维点扩散函数空间大小选取方法

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三维点扩散函数空间大小与选取方法研究

三维点扩散函数空间大小与选取方法研究

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作者：莫春球广西大学

学位级别：硕士

数字共焦显微(Digital Confocal Microscopy,DCM)技术在传统荧光显微镜基础上,利用数学的算法来去除生物细胞和组织切片显微图像中离焦模糊,从而获得高质量、高分辨率的样本切片显微图像。三维图像复原算法作为DCM技术的核心环节之一,... 详细信息

数字共焦显微(Digital Confocal Microscopy,DCM)技术在传统荧光显微镜基础上,利用数学的算法来去除生物细胞和组织切片显微图像中离焦模糊,从而获得高质量、高分辨率的样本切片显微图像。三维图像复原算法作为DCM技术的核心环节之一,图像复原过程所消耗的时间和复原效果与显微镜光学系统中的三维点扩散函数(Three Dimensional Point SpreadFunction,3D-PSF)密切相关。如何选取适当空间大小的3D-PSF,直接影响到图像的复原效果,在得到准确的估计情况下,3D-PSF空间大小和密度直接决定了复原效果与复原时间。3D-PSF空间大小和密度选取越大,则复原效果越好,但复原所需时间却越长。因此,在不同的复原要求下如何选取适当大小的3D-PSF,有一定的现实意义。本文在已有的理论基础上,研究了在不同的复原要求下,选取合适的径向大小和层数的3D-PSF,主要研究工作如下:1.在三种放大倍数下,保持3D-PSF的层距相同,用不同径向大小和层数的3D-PSF对模糊图像进行复原,并以改善信噪比作为复原效果指标,从统计学角度得到归一化后改善信噪比的正态分布图,然后引入区间估计方法,通过构建不同复原要求下的数学模型,提出图像复原质量概念,研究了基于区间估计的三维点扩散函数空间大小选取方法。通过实验验证,该方法具有良好的可行性,为DCM系统的3D-PSF选取提供了另一种方法。2.研究了基于尺度不变特征变换(Scale-invariant feature transform,SIFT)算法的3D-PSF选取方法。对于不同放大倍数下得到的复原图像,通过SIFT算法查找每一幅复原后图像、清晰图像与模糊图像的特征点,并将复原后图像与原图做特征点匹配,获取了匹配的特征点数目、匹配点数目增量与对应的3D-PSF层距、直径的关系曲线图,根据匹配点数目增量曲线图,结合3D-PSF结构特性,提出了基于SIFT算法的三维点扩散函数选取方法。本文的研究结果为实际应用中,在不同复原要求下对3D-PSF的选取提供了理论依据。

关键词：数字共焦显微技术三维点扩散函数图像复原区间估计尺度不变特征变换算法特征点匹配

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基于马尔科夫约束最大后验概率三维显微图像复原算法

引用

北京理工大学学报 2006年第7期26卷 634-638页

作者：陈华金伟其苏秉华王霞北京理工大学信息科学技术学院光电工程系

提出了基于马尔科夫约束的最大后验概率三维显微图像复原算法(3D MPMAP算法).该算法根据显微图像三维的特点,构造三维PSF,对二维邻域进行三维拓展,对正则化参量进行简化,实现了三维显微图像的复原.实验结果表明,各种信噪比的仿真三维显... 详细信息

提出了基于马尔科夫约束的最大后验概率三维显微图像复原算法(3D MPMAP算法).该算法根据显微图像三维的特点,构造三维PSF,对二维邻域进行三维拓展,对正则化参量进行简化,实现了三维显微图像的复原.实验结果表明,各种信噪比的仿真三维显微图像的散焦信息干扰得到很大程度的排除,复原图像频谱得到较大的恢复,清晰度明显提高.实际生物样本三维显微图像也获得了满意的复原效果.

关键词：图像复原三维显微图像 MPMAP算法三维点扩散函数

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Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜理论的研究

引用

中国科学（G辑） 2008年第8期38卷 1058-1065页

作者：郭利娜唐志列邢达华南师范大学物理与电信工程学院广州510006 华南师范大学激光生命科学教育部重点实验室广州510631

研究了Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜的成像理论,用Fourier成像理论结合Raman感生克尔效应理论,导出了各向同性介质中Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜的三维点扩散函数,并详细分析了Raman感生克尔效应的非线性特性对共... 详细信息

研究了Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜的成像理论,用Fourier成像理论结合Raman感生克尔效应理论,导出了各向同性介质中Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜的三维点扩散函数,并详细分析了Raman感生克尔效应的非线性特性对共焦显微镜的空间分辨率及其成像特性的影响.结果表明,基于Raman感生克尔效应的非线性共焦显微镜不但可以同时获得分子的振动、振动取向以及光感生分子重新取向等信息,比双光子荧光共焦显微镜的信息量更丰富;而且可以较大改善共焦显微镜的空间分辨率和成像质量,比双光子荧光共焦显微镜具有更高的空间分辨率.

关键词：非线性共焦显微镜 Raman感生克尔效应光谱三维点扩散函数

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