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一种基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法和装置制造方法及图纸

技术编号:46630441 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:29
本发明专利技术公开了一种基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法和装置,包括:进行图像预处理得到重构图像;对重构图像进行图像分割,并基于点扩散函数强度分布图像和目标超分辨图像像素大小相同的幺矩阵进行卷积得到强度分布图像并进行边缘补偿;将边缘补偿后的强度分布图像分别转化为二阶黑塞矩阵和降采样后的一维向量,根据正则化系数对二阶黑塞矩阵进行调整;基于二阶黑塞矩阵及一维向量,设定约束解为非负并通过求解器进行反卷积求解得到解向量,将解向量变换到二维即得到分割子图对应的目标超分辨图像;将所有结果拼接为完整的目标超分辨图像。本发明专利技术能显著提升图像分辨率等性能,适用于荧光显微成像系统中的图像后处理与超分辨重建应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理,具体涉及一种基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法和装置


技术介绍

1、光学显微成像技术作为生命科学和材料科学研究的重要工具,其空间分辨率决定了观测微观结构的精细程度。传统的荧光显微镜受到衍射极限的限制,其空间分辨率通常无法低于200nm,这一限制使得许多亚细胞结构和纳米级生物大分子的精细特征无法被清晰观测。为了突破衍射极限的限制,近年来,科研人员发展了一系列超分辨成像技术,如结构光照明(sim)、受激发射耗尽(sted)以及单分子定位显微镜(smlm)等,在一定程度上提高了荧光显微镜的分辨率,但在实际应用中仍存在设备昂贵、成像速度低、操作复杂等显著局限。此外,现有图像增强算法如wiener或richardson-lucy反卷积,存在噪声放大、伪影生成等不足,尤其在低信噪比条件下难以稳定获得高质量结果。

2、随着压缩感知与稀疏建模的兴起,基于图像稀疏特性的重建方法逐渐成为提升图像分辨率的有效路径。公开号为cn109816600a的中国专利申请提供了一种基于稀疏表示的共焦显微图像复原方法,通过加入线性系数约束使目标函数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,所述对单张图像进行包括图像抽取和滚球算法的预处理、或对多张图像进行包括均匀结构重构、图像抽取和滚球算法的预处理,得到重构图像,包括:

3.根据权利要求2所述的基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,基于多图像素平均值和单图像素平均值对每张图像进行像素重置,公式表示为:

4.根据权利要求1所述的基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,所述对重构图像进行图像分割得到若干分割子...

【技术特征摘要】

1.一种基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,所述对单张图像进行包括图像抽取和滚球算法的预处理、或对多张图像进行包括均匀结构重构、图像抽取和滚球算法的预处理,得到重构图像,包括:

3.根据权利要求2所述的基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,基于多图像素平均值和单图像素平均值对每张图像进行像素重置,公式表示为:

4.根据权利要求1所述的基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,所述对重构图像进行图像分割得到若干分割子图,包括:

5.根据权利要求1所述的基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,所述对强度分布图像进行边缘补偿,包括:

6.根据权利要求1所述的基于点扩散函数反卷积的图像超分辨增强方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛昕张晓峰刘琳波黄永盛杜晨光
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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