一种低亮度人体组织细胞双光子显微图像的亮度增强方法技术

本发明专利技术涉及一种低亮度人体组织细胞双光子显微图像的亮度增强方法，其过程为：将低亮度图像数据类型转化为双精度类型；取图像中三个颜色通道的最大值作为人体组织细胞图像初始化亮度评估映射；使用相关滤波操作和线性优化函数，得到人体组织细胞图像精准的亮度评估映射；根据视网膜成像和大脑皮层调节原理，得到图像亮度增强的曝光率映射；结合卡方分布函数优化模型和曝光率映射，最终得到良好的亮度增强图像。本发明专利技术针对背景复杂、噪声严重的人体组织细胞双光子显微图像，可以增强图像视觉信息的同时，还能够获得较高的视觉信息保真度和较少的亮度扭曲和失真，解决了在低亮度人体组织细胞双光子显微图像中无法获取更多有效信息的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低亮度人体组织细胞双光子显微图像的亮度增强方法
本专利技术涉及图像增强领域，特别是一种低亮度人体组织细胞双光子显微图像的亮度增强方法。
技术介绍
图像增强是图像处理领域的一个重要课题，获取更多逼真视觉信息且较少亮度扭曲的图像增强能为最近流行的卷积神经网络中的特征提取、图像分类等处理提供有利条件。目前，提高生物医学图像质量和视觉效果逐渐成为图像增强领域中备受关注的研究热点。虽然图像增强在自然图像上有所突破，但由于人体细胞的多变性和复杂性，国内外很少有学者对人体人体组织细胞图像亮度增强问题展开研究。现有的图像增强技术分为全局增强和局部增强。全局增强在不考虑空间分布的情况下，对图像所有像素进行相同的操作。通常像素线性放大是全局增强中一种简单而直接的方法，但这种方法会导致亮区域过饱和并且导致细节损失。因此采用非线性单调函数的增强方法和直方图均衡化可以有效的提高图像的对比度和避免过饱和。然而，局部增强是注重像素空间分布并且通过使用局部直方图均衡化方法成为最新技术的主流。由于图像增强在人体细胞上的应用极少，因此本文使用应用于自然图像上的相关图像增强技术并对其进行改进。下面选择自然图像增强效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低亮度人体组织细胞双光子显微图像的亮度增强方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：输入无法获取视觉信息的低亮度人体组织细胞双光子显微图像，并将输入图像数据类型转化为双精度数据类型；步骤S2：取步骤S1中双精度数据类型的输入图像中的三个颜色通道的最大值作为人体组织细胞图像初始化亮度评估映射；步骤S3：将初始化亮度评估映射缩小为步骤S2中初始化亮度评估映射的1/2，并对缩小后的初始化亮度评估映射分别进行行差分运算和列差分运算，对行差分运算和列差分运算的输出结果进行滤波操作，并将滤波结果的倒数作为人体组织细胞图像的权值矩阵Wh(x)，Wv(x)；步骤S4：对步骤S3中的权值矩阵Wh(x)，...

【技术特征摘要】
1.一种低亮度人体组织细胞双光子显微图像的亮度增强方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1：输入无法获取视觉信息的低亮度人体组织细胞双光子显微图像，并将输入图像数据类型转化为双精度数据类型；步骤S2：取步骤S1中双精度数据类型的输入图像中的三个颜色通道的最大值作为人体组织细胞图像初始化亮度评估映射；步骤S3：将初始化亮度评估映射缩小为步骤S2中初始化亮度评估映射的1/2，并对缩小后的初始化亮度评估映射分别进行行差分运算和列差分运算，对行差分运算和列差分运算的输出结果进行滤波操作，并将滤波结果的倒数作为人体组织细胞图像的权值矩阵Wh(x)，Wv(x)；步骤S4：对步骤S3中的权值矩阵Wh(x)，Wv(x)进行线性优化函数运算，用以获得人体组织细胞图像精准亮度评估映射M(x)，并根据视网膜成像和大脑皮层调节原理求出人体组织细胞图像曝光率映射K(x)，用以能够在人体组织细胞图像暗的区域分配一个大的曝光率，在人体组织细胞图像亮的区域分配一个小的曝光率；步骤S5：利用新型的卡方分布函数优化模型和亮度增强框架对人体组织细胞图像中低亮度区域的亮度进行增强，得到人体组织细胞图像亮度增强结果；步骤S6：输出步骤S5中人体组织细胞图像亮度增强结果。2.根据权利要求1所述的一种低亮度人体组织细胞双光子显微图像的亮度增强方法，其特征在于：步骤S3中，所述人体组织细胞图像的权值矩阵Wh(x)，Wv(x)具体为：式中▽h(y)，▽v(y)分别表示一阶行差分运算和一阶列差分运算，L(x)表示初始化亮度评估映射，ε表示一个避免分母为零的常数，表示大小为1×2的滑动相关核ω作用于数据x上，并移动相关核对数据进行滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠楠，韦超，林宏心，卓双木，陈荣，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35