基于片上細胞檢測系統(tǒng)的細胞圖像超分辨率算法研究.pdf

1、細胞是生物組成的基本單元，對生物樣品中的細胞進行計數(shù)、形態(tài)學(xué)分析以及結(jié)構(gòu)檢測，是人類健康管理、疾病診斷等必不可少的環(huán)節(jié)。針對于傳統(tǒng)的細胞檢測儀器所存在的體積大、成本高、操作難等問題，我們利用人眼飛蚊癥的原理采用待成像物體與傳感器直接接觸的成像方式搭建了一套基于微流控芯片與CMOS圖像傳感器的片上細胞檢測系統(tǒng)，然后提出并實現(xiàn)了一種基于該系統(tǒng)的采用多目標特征融合原理的超分辨率重構(gòu)算法。
　　傳統(tǒng)的多幀超分辨率算法主要是通過追蹤同一目標

2、的數(shù)十幀圖像，然后利用獲得的亞像素位移信息來對目標圖像進行超分辨率重構(gòu),這種方法雖然可以得到放大的高分辨率圖像。但是需要在數(shù)十幀圖像序列中捕捉并追蹤同一個目標，并且得到該目標的亞像素位移信息，這對傳感器的采樣速率有很高的要求。在同尺寸的像素單元下，對傳感器的光照靈敏度就有很高的要求，同時多幀的追蹤使得我們搭建的系統(tǒng)需要更多的存儲資源。本文對傳統(tǒng)超分辨率算法中的配準過程進行了改進,主要是基于本系統(tǒng)的特點以及疾病診斷時所需觀測的細胞信息特征

3、，利用了統(tǒng)計學(xué)意義提出并實現(xiàn)了一種基于多目標特征融合思想的超分辨率算法，采用同一幀內(nèi)或是相鄰幾幀內(nèi)同類細胞圖像進行配準并插值重構(gòu)來達到放大的效果。該算法不需要對目標進行幾十幀的追蹤就能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)超分辨率重構(gòu)的效果，使系統(tǒng)的實時性、存儲資源消耗過多、傳感器像素尺寸無法進一步減小等問題得到了很好的解決。
　　本文主要內(nèi)容是對傳統(tǒng)細胞檢測儀所存在的缺點進行研究改進,并完成了整個細胞檢測系統(tǒng)的初步搭建，同時提出了基于該系統(tǒng)的超分辨率算法以