照明赝象的图像相减制造技术

一种从物体图像中去除成像系统的同轴照明装置产生赝象的方法。该方法包括步骤：利用第一赝象照度级得到第一赝象图像，和利用成像系统对物体成像，其中照明装置是利用物体照度级。赝象图像与物体无关，但它有与照度级有关的像素值。因此，在逐个像素寻址的基础上，从物体图像的相应数值中减去赝象图像的相应像素值可以去除赝象。不同的照度级可用于建立多个赝象图像。用于减法操作的赝象图像可以是一个拍摄的图像或可以是一个按比例缩放的图像，其中赝象图像按比例缩放到物体照度级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在图像处理中，其目的是研究物体的图像，为的是提取一些有关该物体的有用信息。通过分析图像中空间分开单元亮度值的变化并把它们互相比较或把它们与先前确定的数值进行比较，这是通常完成的图像处理。物体图像内亮度值的变化是很常见的，但它没有传递有关物体的信息，而是传递有关用于照明该物体的照明系统或用于光学方式形成图像到图像传感器的成像系统的虚假信息或有关物体环境的其他特征。在不可能控制环境或照明系统或光学系统以消除这些赝象的情况下，分析图像以提取有用信息的系统必须妥善对付这些赝象；即，该系统必须从图像中提取物体的突出特征，与此同时忽略赝象中的虚假信息。在成像系统中有同轴照明装置是众所周知的，并首先广泛地应用于生物显微镜。一般地说，同轴照明装置是在图像平面与透镜之间或在光学元件之间透镜内放入光源。光源与物体之间的透镜元件可用于聚焦或准直光，并使该光沿着与图像形成光线互补的路径入射到物体上。这种方法可以导致增大的物体图像对比度，而且也是更紧致的组合，因为不需要在透镜与物体之间附加空间内引入照明光。这种成像系统的问题是，部分的照明光可能被照明光源与物体之间的光学元件沿着返回到图像平面的方向反射，其中的照明光可以成为图像的赝象。传统上，对待这个问题的反映是利用仔细的光学设计实践，其中包括加挡板和抗反射涂层，用于减小来自这种类型照明造成的赝象。
技术实现思路
同轴照明产生的赝象是与成像的物体完全无关，而赝象与物体的图像基本上是可加的。可以完全预先地描述赝象的特征，因此，可以从物体图像中自动地减去赝象。本专利技术提供一种从物体图像中去除赝象的方法，其中通过对物体成像和数字处理该图像以减去以前描述的赝象。具体地说，该方法包括以下步骤利用第一赝象照度级，从成像系统的同轴照明装置中得到第一赝象图像；利用该成像系统对被分析的物体成像，其中同轴照明装置是利用物体照度级；和在逐个像素寻址的基础上，从物体图像的相应数值中减去赝象图像的相应像素值。赝象图像可以是赝象的第一图像或可以是第一图像的按比例缩放图像。当然，在分析物体之前，可以在不同的照度级下摄取多个赝象图像。然后，可以利用最接近于物体照度级的照明赝象图像进行减法操作，或在进行减法操作之前，该图像可以按比例缩放到物体的照度级。最好是，这种数字方式去除照明赝象可以自动地联机发生，或在报告或观察图像之前，或在对图像进行任何随后的图像分析之前，可以确定被成像物体的具体特征。通过数字方式减去同轴照明赝象，如此配置的系统可以对物体的特征较灵敏，因为图像中现在呈现的物体特征有较少来自照明赝象的干扰。此外，如此配置的系统可以工作在整体较高的照度级下，它没有来自照明赝象的不适当干扰，从而增大可以检查的物体类型和有关物体信息类型的范围，我们可以从图像中提取这种信息。在阅读以下结合附图实践本专利技术的最佳模式之后，本领域专业人员显然知道本专利技术的其他应用。附图说明 此处的描述是参照以下的附图，其中相同的参考数字是指全部附图中相同的部件，且其中 图1是有照明赝象的机工规尺图像； 图2是图1中机工规尺的图像，其中已减去图3所示的赝象； 图3是包含图像1中照明赝象的黑色丝绒图像； 图4是说明本专利技术优选实施例过程的流程图；和 图5是与本专利技术结合使用的一个实施例同轴照明系统。具体实施例方式本专利技术涉及数字方式记录与成像系统相关的照明赝象。然后，可以从随后的图像中减去这个赝象以去除这些图像中的赝象。最好是，本专利技术的利用是与同轴照明系统进行组合，它可以从内反射中得到赝象。在共同申请的US Patent Application SerialNo.10/373,934中描述这样一种同轴系统，全文合并在此供参考。如图5所示，这种系统可以包括成像仪100，成像仪100通常是由照明光源118，成像透镜108，电子图像检测器，例如，视频摄像机200，和数字计算装置(未画出)构成，它能够从电子图像检测器中利用电子或光学方式接收图像和一组用于数字处理所述图像的指令(计算机程序)，通常是提取有关被成像物体102的信息。视频摄像机200通常可以包含CMOS或CCD传感器。在本专利技术的优选实施例中，至少一种模式或特征的照明系统118是与成像透镜108同轴，并在照明物体之前投影通过至少一个透镜元件110。最好是，利用数字计算装置控制照明。US Patent Application Serial No.10/373,934描述的系统中产生的赝象有一些可识别的性质，虽然其他的同轴照明装置也具有类似的性质。第一，在强度空间中赝象与物体的图像是基本上可加的(逐个像素返回光照明强度的映射，它通常称之为图像)。第二，赝象基本上是与物体无关。这意味着，可以预先完全地描述赝象，并在操作时使用存储的信息，其中可以联机完成图像相减。最后，不必在每个照度级下描述赝象。相反，在少量选取的照度级下描述这些赝象，可以从这些少量样本中内插或外插减法操作所需的特征，这是由于同轴照明强度与赝象特征之间有直接的关系。当然，这种技术假设视觉系统知道各种照度级。应当注意，上述性质在图像进入饱和状态时就不成立。即，在光强超出摄像机的灵敏度的情况下。若图像确实饱和，则信息就丢失(饱和值是不定值，例如，已超出图像传感器动态范围的那些值)。若照度级是在视觉系统的控制之下，则可以减轻饱和。即，可以对该系统进行编程，作为第一警戒，赝象的强度绝不饱和(即，可以设定限制值)。在一个较完善的系统中，可以对自动照度级控制方案编程，因此，图像中没有哪个部分是饱和的。在设置时，黑物体(或没有物体)放置在成像系统之前。这个设置可以在制造成像系统时完成，或可以在利用该系统时完成。在成像系统配置成没有来自物体的返回图像情况下，同轴照明源从透镜元件背反射到电子图像检测器的图像是唯一成像的物品。这个赝象存储在数字计算装置中。在同轴照明源的每个照度级或仅仅少量照度级下，可以制作背反射或赝象的图像。参照图3，图3表示赝象10是图像中唯一内容的图像。图3中的图像是在黑色背景下拍摄的。在一个优选实施例中，确定的一个照度级是低于造成图像饱和所需的照度级。该照度级是由数字计算装置存储，并用于设定物体同轴照明系统可以设定的最大照度级。最好是，在数字计算装置中存储这个最大照度级下至少一个赝象图像，并存储较低照度级下至少一个附加的赝象图像。最好是，这个较低照度级远远低于最大照度级，即，该照度级是最大照度级的四分之一或二分之一，但它高于所用传感器/成像仪的噪声级。传感器/成像仪的噪声级是随所用的配置而变化，且它是由专业人员可以确定的一个量。利用高于噪声级的最小照度级可以确保有足够强度注册一个可用图像。参照图1，在系统运行时，对于每个成像的物体12，还存在一个赝象10的图像。图2表示减去赝象10之后得到物体12的图像。如图1所示，最初，物体12的图像包含同轴照明产生的赝象10，而在减法操作之后，如图2所示，从所述物体12的图像中基本去除了赝象10。这导致一个很少虚假信息的改进图像，该虚假信息可以干扰从所述物体12图像中提取有关物体信息的上述目的。若没有同轴照明赝象的图像，该图像对应于得到初始物体图像的相同照明强度，则按比例缩放的图像可用于得到基本相同的结果。回想到同轴照明强度与赝象特征之间的直接关系，因此，利用赝象本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从被分析物体的图像中去除由成像系统的同轴照明装置产生的赝象的方法，该方法包括：　　　　利用第一赝象照度级，得到成像系统的同轴照明装置产生的第一赝象图像；　　　　利用成像系统对被分析物体成像，其中同轴照明装置是利用物体照度级；和　　　　在逐个像素寻址的基础上，从物体图像的相应数值中减去赝象图像的相应像素值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：里昂巴尔德温，
申请(专利权)人：电科学工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]