基于CMOS傳感器的顯微圖像處理分析系統(tǒng)設計.pdf

1、顯微鏡是在科研和學習工作中起到很大輔助作用的重要工具，隨著近年來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)越來越向數(shù)字化、自動化的方向發(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)的整體結構說明、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)碼相機等設備，而專門的對顯微圖像進行處理的工作則很少。論文從CMOS成像理論和色度學理論出發(fā)，結合顯微鏡特殊的應用環(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等方面。通過該流程實現(xiàn)了顯微圖像的視頻流預處理同處理，獲得了真實的顯微圖像視程。
　　 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、標準D65光源光照下孟賽爾色卡每個色塊的XYZ三刺激值和所成圖像中的RGB值為訓練樣本，用神經(jīng)網(wǎng)絡建立不同數(shù)碼顯微鏡拍攝的RGB輸出與XYZ三刺激值之間的關系；再通過Estevens矩陣把XYZ三刺激值轉換成人眼感光器所接受到的刺激值，再進行非線性計算，最后把計算結果轉換回RGB空間，從而得到白平衡后的圖像。
　　 隨著CMOS芯片越來越小，單個像素的尺寸也越來越小，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，論文在壞點去除方法，通過增加硬件存貯器，制定了完整的流程。通過長時間曝光，將中壞點提取出來，并保存的硬件存貯器中，在正常曝光的時候，再根據(jù)對應硬件的壞點，進行實時查詢同擬合消除。這一過程極大地提高了相機的整機性能。
　　 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，利用查找表實現(xiàn)感光芯片的輸入輸出的線性化