基于Internet數字顯微鏡技術研究及設計.pdf

1、數字顯微鏡是現代虛擬儀器技術發(fā)展的一個體現，是現代虛擬儀器技術與傳統(tǒng)光學顯微鏡的有機結合。隨著計算技術與網絡技術的發(fā)展，數字顯微鏡系統(tǒng)的開發(fā)，將會在以光學顯微鏡為基本手段的解剖學、組織學、病理學、法醫(yī)學乃至臨床診斷等相關學科領域率先得到應用。數字顯微鏡除在整合資源、節(jié)省資金等方面帶來效益外，其最主要的優(yōu)勢體現在促進遠程信息交流。 數字顯微鏡技術，將解決現有遠程病理診斷系統(tǒng)的弊端，促進遠程醫(yī)療的發(fā)展。同時，數字顯微鏡技術會促進現有

2、醫(yī)學教學模式的改革，減少學校對病理教學的投資。數字顯微鏡技術還會改變醫(yī)院現存的切片管理模式，減少存儲空間，加快檢索時間。數字顯微鏡技術涉及到圖像拼接，圖像融合，圖像壓縮、圖像瀏覽、傳輸方式等先進的數字圖像處理技術，其中每一項都制約數字顯微鏡技術的發(fā)展。本文著重對數字顯微鏡所需的軟件技術進行了研究，并結合實際應用，對現有技術的缺點進行了改進，開發(fā)出完整的數字顯微鏡操作平臺。 圖像融合部分，本文針對傳統(tǒng)圖像融合方法在較大景深圖像融合

3、方面存在的缺點，結合實際情況提出了基于動態(tài)區(qū)域劃分的序列彩色圖像融合方法：將同一場景的相鄰兩幅圖像動態(tài)的劃分出大小相同的子圖，通過比較相鄰兩幅圖像中同位置子圖的清晰度，取相對清晰的子圖數據放入最終融合圖像的對應位置中，循環(huán)上述方法，最終得到融合后圖像。其中，圖像清晰度采用基于相關性的評價函數作為相鄰圖像清晰度比較方法，較好的解決了較大景深圖像融合問題。 圖像拼接部分，將SIFT（Scale Invariant Feature T

4、ransform）算法加以優(yōu)化改進，避免了傳統(tǒng)SIFT算法計算時間與圖像大小成正比的缺點，根據實際情況減少算法復雜性，對所要匹配的圖像采取部分區(qū)域，并統(tǒng)一歸一化到固定尺寸，大大減少了圖像匹配點查找時間，并成功應用到顯微圖像全景拼接中。對圖像拼接中的必要步驟-特征點選擇和圖像融合，本文都進行了相關改進，較大程度的提高了圖像的拼接效率。此外，本文在圖像拼接過程中加入了反饋控制與經驗值控制，成功的解決了全景圖像拼接過程中空白圖像沒有匹配點的問

5、題，克服了傳統(tǒng)拼接算法對空白圖像無能為力的缺點，實現了海量顯微圖像高效、準確、全自動拼接。 圖像壓縮、瀏覽發(fā)布方面，本文對基于小波的圖像壓縮技術MrISD技術和Ermapper公司的ECW（Enhanced Compressed Wavele）技術在壓縮比、壓縮時間、成本、開放度等方面進行了研究對比。最終把ECW技術引入到數字圖像壓縮中，并通過該公司免費的SDK開發(fā)出基于B/S模式的虛擬顯微鏡操作平臺，該平臺現已在山東醫(yī)科大學、