基于CMOS傳感器的顯微圖像處理分析系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、顯微鏡是在科研和學(xué)習(xí)工作中起到很大輔助作用的重要工具，隨著近年來(lái)CCD和CMOS等圖像傳感器的重大發(fā)展，以及各種圖像處理算法的出現(xiàn)，顯微鏡已經(jīng)越來(lái)越向數(shù)字化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。
　　 論文搭建了利用CMOS作為圖像傳感器的顯微圖像處理分析系統(tǒng)。涵蓋了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)說(shuō)明、硬件工作原理、圖像校正處理流程和基于顯微圖像的幾種重要的分析處理算法，其中后兩個(gè)方面是本文的主要部分。
　　 眾所周知，圖像顏色校正和處理是數(shù)字圖像處理的

2、一個(gè)重要組成部分，但目前普遍存在的處理做法都是面向數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備，而專(zhuān)門(mén)的對(duì)顯微圖像進(jìn)行處理的工作則很少。論文從CMOS成像理論和色度學(xué)理論出發(fā)，結(jié)合顯微鏡特殊的應(yīng)用環(huán)境，首次提出了用于數(shù)碼顯微鏡的完整地視頻處理流程，主要包括線性化、顏色校正、白平衡和視頻流圖像增強(qiáng)等方面。通過(guò)該流程實(shí)現(xiàn)了顯微圖像的視頻流預(yù)處理同處理，獲得了真實(shí)的顯微圖像視程。
　　 在視頻流白平衡方面，本文首次提出了一種新的用于數(shù)碼顯微鏡的非線性白平衡方法。以

3、標(biāo)準(zhǔn)D65光源光照下孟賽爾色卡每個(gè)色塊的XYZ三刺激值和所成圖像中的RGB值為訓(xùn)練樣本，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立不同數(shù)碼顯微鏡拍攝的RGB輸出與XYZ三刺激值之間的關(guān)系；再通過(guò)Estevens矩陣把XYZ三刺激值轉(zhuǎn)換成人眼感光器所接受到的刺激值，再進(jìn)行非線性計(jì)算，最后把計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換回RGB空間，從而得到白平衡后的圖像。
　　 隨著CMOS芯片越來(lái)越小，單個(gè)像素的尺寸也越來(lái)越小，隨之出現(xiàn)的就是死像素同熱像素，兩者的存在，造成CMOS感官性能

4、大大降低。為此，論文在壞點(diǎn)去除方法，通過(guò)增加硬件存貯器，制定了完整的流程。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間曝光，將中壞點(diǎn)提取出來(lái)，并保存的硬件存貯器中，在正常曝光的時(shí)候，再根據(jù)對(duì)應(yīng)硬件的壞點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢(xún)同擬合消除。這一過(guò)程極大地提高了相機(jī)的整機(jī)性能。
　　 論文在非線性校正方面，提出在同等的曝光條件下拍攝等差反射密度灰階板的不同灰階得到灰度值，并且根據(jù)由灰階板的密度分布得到的理論灰度值，建立一維線性化查找表，利用查找表實(shí)現(xiàn)感光芯片的輸入輸出的線性化