基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法及存储介质，所述方法包括：获取切片一局部的拼接局部显微图像；所述获取切片一局部的拼接局部显微图像方法包括：将显微镜对准切片的焦点，控制电动平台移动，依次得到切片一局部的局部显微图像的若干子图像，其中，相邻的两子图像在空间区域上存在重叠；获取重叠区域对应的图像；将各重叠区域对应的图像和非重叠区域对应的图像进行拼接，得到拼接后的切片的局部显微图像；根据所有局部的拼接局部显微图像，得到切片的全景拼接图像。本发明专利技术能解决现有显微图像拼接方法对高分辨率显微图像拼接结果存在明显拼接痕迹且拼接效果不稳定的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法及存储介质
本专利技术涉及显微图像拼接领域，具体涉及一种基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法及存储介质。
技术介绍
图像拼接有时又称作为影像拼接，该技术是将多幅相互间存在重叠区域的图像序列进行图像空间匹配对准，将对准后的重叠图像区间进行融合，从而形成一幅包含各图像序列信息的完整、高分辨率的全景图像。在病理分析与疾病研究中，数字显微镜由于高倍率物镜视野范围的局限性，难以直接获得病理切片的全景图像，不利于智能病理分析等技术的进一步发展。传统的图像拼接方法一般只可配准具有较丰富的图像特征的局部图像，并且只考虑将局部图像进行仿射变换后进行简单的图像堆叠处理。但在实际的显微图像拼接应用中，由于镜头与光源制备的工艺限制，大部分显微镜镜头与光源会引入图像变形、视野亮度分布不均匀等问题，并且由于病理切片往往存在大面积的空白区域，因此拼接图像不仅仅存在不同程度、不同部位的变形，还存在较大的空间信息缺失。对于这些情况，如果采用传统的图像拼接方法都是无法解决的，并且传统算法没有考虑到数字显微镜图像高分辨率的成像特点，即只能针对较小分辨率的显微图像进行实时地拼接处理，且拼接效果也较差，对于更高分辨率的显微图像更无法有效的实时拼接处理。
技术实现思路
鉴于以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法及存储介质，解决现有的图像拼接技术在显微图像拼接应用中拼接效果较差，且无法有效的实时拼接高分辨率的显微图像的问题。本专利技术采用以下技术方案：<br>基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法，包括:获取切片一局部的拼接局部显微图像；所述获取切片一局部的拼接局部显微图像方法包括：将显微镜对准切片的焦点，控制电动平台移动，依次得到切片一局部的局部显微图像的若干子图像，其中，相邻的两子图像在空间区域上存在重叠；获取各重叠区域的位置，每一重叠区域对应一个或多个子图像；将具有相同重叠区域的位置的子图像在该重叠区域对应的图像进行图像融合，作为该重叠区域对应的图像；将各重叠区域对应的图像和非重叠区域对应的图像进行拼接，得到拼接后的切片的局部显微图像；对整个切片依次进行扫描，直到扫描完切片的所有局部，根据所有局部的拼接局部显微图像，得到切片的全景拼接图像。进一步的，获取各重叠区域的位置的步骤包括：获取扫描整个切片所需电动平台在X轴、Y轴的所有绝对位置，通过显微相机像素与电动平台物理距离的比例换算出一局部的局部显微图像在全景切片图像中的区域位置；根据局部显微图像基准点的图像位置与局部显微图像在全景切片图像的区域位置，得到局部显微图像间的各重叠区域。进一步的，获取扫描整个切片所需电动平台在X轴、Y轴的所有绝对位置的步骤包括：获取电动平台每次移动前的位置、显微相机像素与电动平台物理距离的比例，以及相机平面与电动平台XY平面的偏移夹角；根据电动平台移动前的位置、显微相机像素与电动平台物理距离的比例，以及相机平面与电动平台XY平面的偏移夹角，计算出电动平台X轴、Y轴要移动的相对位置，从而得到扫描整个切片所需电动平台X轴、Y轴全部的绝对位置。进一步的，获取显微相机像素与电动平台物理距离的比例，以及相机平面与电动平台XY平面的偏移夹角的步骤包括：获取显微相机的内参以及显微相机与电动平台的相对位姿；根据显微相机的内参，以及显微相机与电动平台的相对位姿，计算出显微相机像素与电动平台物理距离的比例和相机平面与电动平台XY平面的偏移夹角。进一步的，获取显微相机的内参以及显微相机与电动平台的相对位姿的步骤包括：获取显微标定板；控制电动平台在Z轴上移动，使显微镜的相机聚焦于显微标定板所在平面，得到第一张标定图像；固定电动平台的Z轴位置，控制电动平台在X轴依次移动设定距离，得到若干张标定图像；固定电动平台的Z轴位置，控制电动平台在Y轴依次移动设定距离，得到若干张标定图像；利用Harris角点算法,定位出所有标定图像中棋盘格角点图像位置，得到各标定图像的格角点图像位置的偏移量；根据得到各标定图像的顺序以及格角点图像位置的偏移量，匹配出相邻图像角点，得到棋盘各格角点的位置和对应的图像；根据棋盘各格角点的位置和对应的图像和电动平台提供的物理距离信息的，通过棋盘格标定法计算得到显微相机的内参以及显微相机与电动平台的相对位姿。进一步的，对显微相机得到的所有显微图像进行畸变矫正。进一步的，对显微相机得到的所有图像进行畸变矫正的步骤包括：通过显微相机的畸变参数，利用径向畸变模型和切向畸变模型对显微图像进行畸变矫正。进一步的，控制电动平台X轴,Y轴同时移动，使相邻的两子图像在空间区域上的边缘相互平行，且相邻的两子图像存在大于1/2区域重叠。进一步的，将具有相同重叠区域的位置的子图像在该重叠区域对应的图像进行图像融合，作为该重叠区域对应的图像的步骤包括：获取具有相同重叠区域的位置的子图像；将具有相同重叠区域的位置的子图像在该重叠区域对应的图像的像素值取相同的权值进行加权平均，得到该重叠区域对应的图像的像素值。一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现所述的基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术可以快速对由于不同原因存在图像变形与亮度不均匀的图像序列进行实时的图像拼接，自动合成一幅高质量的全景切片图像，且算法时间复杂度和空间复杂度都较低，可用较低的硬件成本实现，在显微图像拼接性能、处理速度和性价比等方面均优于现有显微图像拼接方法，能解决现有显微图像拼接方法抗图像变形能力差、空间信息缺失、无法对高分辨率显微图像实时拼接、拼接结果存在明显拼接痕迹、拼接效果不稳定、难以工程实用化的问题。附图说明图1为本专利技术基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法实施例一的流程示意图；图2为本专利技术基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法实施例二的流程示意图；图3为本专利技术基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法实施例二的步骤S11的流程示意图；图4为本专利技术基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法实施例二的步骤S14的流程示意图；图5为本专利技术基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法实施例二的步骤S15流程示意图；图6为本专利技术基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法提供的一种电子设备实施例三的结构示意图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例：实施例一：本专利技术的基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法，请参照图1所示，包括:步骤S10:获取切片一局部的拼接局部显微图像；所述获取切片一局部的拼接局部显微图像方法包括：步骤S101:将显微镜对准切片的焦点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法，其特征在于，包括:/n获取切片一局部的拼接局部显微图像；/n所述获取切片一局部的拼接局部显微图像方法包括：将显微镜对准切片的焦点，控制电动平台移动，依次得到切片一局部的局部显微图像的若干子图像，其中，相邻的两子图像在空间区域上存在重叠；获取各重叠区域的位置，每一重叠区域对应一个或多个子图像；将具有相同重叠区域的位置的子图像在该重叠区域对应的图像进行图像融合，作为该重叠区域对应的图像；将各重叠区域对应的图像和非重叠区域对应的图像进行拼接，得到拼接后的切片的局部显微图像；/n对整个切片依次进行扫描，直到扫描完切片的所有局部，根据所有局部的拼接局部显微图像，得到切片的全景拼接图像。/n

【技术特征摘要】
1.基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法，其特征在于，包括:
获取切片一局部的拼接局部显微图像；
所述获取切片一局部的拼接局部显微图像方法包括：将显微镜对准切片的焦点，控制电动平台移动，依次得到切片一局部的局部显微图像的若干子图像，其中，相邻的两子图像在空间区域上存在重叠；获取各重叠区域的位置，每一重叠区域对应一个或多个子图像；将具有相同重叠区域的位置的子图像在该重叠区域对应的图像进行图像融合，作为该重叠区域对应的图像；将各重叠区域对应的图像和非重叠区域对应的图像进行拼接，得到拼接后的切片的局部显微图像；
对整个切片依次进行扫描，直到扫描完切片的所有局部，根据所有局部的拼接局部显微图像，得到切片的全景拼接图像。


2.根据权利要求1所述的基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法，其特征在于，获取各重叠区域的位置的步骤包括：
获取扫描整个切片所需电动平台在X轴、Y轴的所有绝对位置，通过显微相机像素与电动平台物理距离的比例换算出一局部的局部显微图像在全景切片图像中的区域位置；
根据局部显微图像基准点的图像位置与局部显微图像在全景切片图像的区域位置，得到局部显微图像间的各重叠区域。


3.根据权利要求2所述的基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法，其特征在于，获取扫描整个切片所需电动平台在X轴、Y轴的所有绝对位置的步骤包括：
获取电动平台每次移动前的位置、显微相机像素与电动平台物理距离的比例，以及相机平面与电动平台XY平面的偏移夹角；
根据电动平台移动前的位置、显微相机像素与电动平台物理距离的比例，以及相机平面与电动平台XY平面的偏移夹角，计算出电动平台X轴、Y轴要移动的相对位置，从而得到扫描整个切片所需电动平台X轴、Y轴全部的绝对位置。


4.根据权利要求3所述的基于面向电动平台的显微图像实时拼接方法，其特征在于，获取显微相机像素与电动平台物理距离的比例，以及相机平面与电动平台XY平面的偏移夹角的步骤包括：
获取显微相机的内参以及显微相机与电动平台的相对位姿；
根据显微相机的内参以及显微相机与电动平台的相对位姿，计算出显微相机像素与电动平台物理距离的比例和相机平面与电动平台XY平面的偏移夹角。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张春旺，曹江中，王荣荣，吴俊灵，林文煜，
申请(专利权)人：广州市明美光电技术有限公司，广州有艾智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44