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一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法技术

技术编号:41472604 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-30 14:25
本发明专利技术公开了一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法。方法包括构建解耦去卷积模型将去卷积过程的目标函数分解为去模糊过程和去噪过程,引入紧小波算子正则化来建立基于泊松的去模糊过程,并结合即插即用的去噪器模块进行噪声抑制,解耦去卷积对去模糊过程和去噪过程进行多次交替迭代,直到达到预设的迭代次数,获取迭代终止时的去模糊步骤的输出作为最终的目标图像。本发明专利技术改善了去卷积算法的噪声抑制能力,有效恢复图像细节和分辨率,并保持高的信噪比和噪声鲁棒性,此方法解决了传统去卷积方法在恢复图像信号的同时放大噪声的问题,为提高荧光显微图像质量提供了有效的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于三维荧光显微成像,具体涉及了一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法


技术介绍

1、荧光显微镜,如共聚焦显微镜、多光子显微镜、受激发射损耗显微镜、结构照明显微镜和单分子定位显微镜等,已成为从微观尺度观察生物组织三维结构不可或缺的工具,从而极大地促进了生命科学的发展和认识。对于神经科学研究,三维成像技术能够使得追踪神经元环路和分析神经元形态成为可能。然而,受到光学系统有限的数值孔径的影响,荧光信号在成像过程中会变模糊,使得收集到的荧光图像的对比度和分辨率出现下降。此外,受到探测器的暗电流,读出噪声,光子噪声等因素的影响,成像过程中还伴随着噪声干扰,微弱的荧光信号会被淹没。模糊和噪声仍然是荧光显微镜成像过程中的固有障碍,这会严重降低图像质量,从而不利于科研人员对数据进行统计分析。

2、常用显微图像处理方法包括传统图像去噪算法和传统去卷积方法。传统的图像去噪算法,如bm4d去噪算法以及nlm去噪算法虽然可以抑制显微图形中的噪声,但是在抑制噪声的同时可能会带来图像细节的模糊,从而降低了显微系统的成像能力。而传统的显微镜去卷积方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于:所述步骤S1中,退化图像y的图像形成过程采用矩阵向量形式进行表示:

3.根据权利要求1所述的一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于:所述步骤S1中,所述解耦形式下去卷积过程的最小化目标函数表达式通过以下方式处理得到:

4.根据权利要求1所述的一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于:所述步骤S2中,通过变量分离技术,得到图像去模糊过程的最小化目标...

【技术特征摘要】

1.一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于:所述步骤s1中,退化图像y的图像形成过程采用矩阵向量形式进行表示:

3.根据权利要求1所述的一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于:所述步骤s1中,所述解耦形式下去卷积过程的最小化目标函数表达式通过以下方式处理得到:

4.根据权利要求1所述的一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于:所述步骤s2中,通过变量分离技术,得到图像去模糊过程的最小化目标函数表达式如下:

5.根据权利要求1所述的一种基于泊松过程的交替迭代解耦去卷积图像处理方法,其特征在于:所述步骤s2的去模糊过程中通过交替方向乘子法admm对潜在图像x进行求解,具体为引入三个辅助变量z1、z2、z3将去模糊过程转化为...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯科杜振鸿龚薇陈佳佳
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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