专利名称：基于微多光谱滤光片的图像算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像校正方法，尤其是涉及一种基于微多光谱滤光片的图像算法。
背景技术：
在生物医学临床诊断检查中，生物发色团和生物标志物表现出其自身的一组离散波长的吸收峰发色团的光学特性，也即人类指纹物质发色团的光学信息，在病变组织和正常组织之间，病变组织在三或四个波段上与正常组织有所不同。通过微型窄带滤光器与图像传感器集成并有选择性的这组特征指纹物质成像，实时观测它们的光学特性和空间分布，对疾病的临床医学生物诊断意义重大。在过去50年，多光谱技术在仪器中经常使用的滤波器件是一种简单的滤光轮盘，目前它依旧是许多实际应用中正在用的多光谱仪器。其体积约为35CmX35CmX35Cm，重量约为^g。体积大，分量重，造价昂贵，机械本身和人为的运动造成成像的失真。同时，滤波轮盘滤波方式一次暴光只能获取一个波长的图像，要获取不同波长的多幅图像就要不断的调整滤光轮盘。对需要获得多个波长的图像数据时，需要不断重复调整滤光器通过光谱带中心波长，直到对应于多个不同波长的图像全部生成。在图像数据的不断获取中，容易造成如下问题其一在大多数情况下，滤光器都有相对于图像传感器的机械运动和振动；其二在获取这几幅多光谱图像的过程中，被捕捉的目标物体或部分物体也在运动，尤其是活性生物体也在运动(呼吸，心跳)。这样，由于设备本身和被摄物体的移动造成实际物体在获得的多光谱的前后图像间存在错位与变形。在正式对诊断目标进行分析之前，需要投入大量的计算力量来进行空间校准。这就使得传统多光谱成像技术操作繁琐，运用耗时。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于微多光谱滤光片的图像算法，其能够解决现有技术中由于设备本身和被摄物体的移动或传感器像素造成的多光谱的前后图像间错位与变形的技术问题。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种基于微多光谱滤光片的图像算法，在图像传感器上贴多道滤光片，使一个原始图像对应多个单色图像，具体包括步骤Sl 判断滤光片是否精确覆盖所述图像传感器的整数个像素，若是，则判定为理想状况，计算图像灰度值；若否，则判断为在非理想状况，转到步骤S2 ；步骤S2 获取像素指数(ite、j J，估算X-Y维度线性位移，用于修正滤光片与图像传感器组装过程中所造成平移；估算角度位移用于修正滤光片与图像传感器组装过程中所造成转动误差；估算周期比率用于纠正滤光片没有覆盖整数个图像传感器像素的位移，把光学滤光像素分成分别对应多个波长的光学通道，获得每个光学通道的指数图，再进行图像灰度值的计算。所述步骤Sl中图像灰度值的计算方法具体包括，
权利要求
1.一种基于微多光谱滤光片的图像算法，其特征在于将一副贴有多道滤光片的图像传感器获得的图像分类为多个单色图像，标定光学滤光像素和图像传感器像素，并获取所述多个单色图像的多光谱成像像素和灰度值，具体包括步骤Sl 判断滤光片是否精确覆盖所述图像传感器的整数个像素，若是，则判定为理想状况，计算图像灰度值；若否，则判断为在非理想状况，转到步骤S2 ；步骤S2 获取像素指数(ite、j J，估算X-Y维度线性位移，用于修正滤光片与图像传感器组装过程中所造成平移；估算角度位移用于修正滤光片与图像传感器组装过程中所造成转动误差；估算周期比率用于纠正滤光片没有覆盖整数个图像传感器像素的位移，把光学滤光像素分成分别对应多个波长的光学通道，获得每个光学通道的指数图，再进行图像灰度值的计算。
2.根据权利要求1所述的基于微多光谱滤光片的图像算法，其特征在于所述步骤Sl中图像灰度值的计算方法具体包括，I (X,少)=+ YjXilnx + !,2ny + j\wherexG [1,160], j e [1,128]11 ‘=0’"=015其中，所述η为滤光片的个数，每一组(x，y)代表一个光学像素的位置，指数(ite、jj是成像传感器的单位像素，I1(Xd)为光学滤光像素点位置为(x，y)处的灰度值，从而根据光学像素的位置(x，y)以及指数(ite、jj获取图像灰度值。
3.根据权利要求1所述的基于微多光谱滤光片的图像算法，其特征在于，所述步骤S2中计算角度位移的方法是角度位移
4.根据权利要求1所述的基于微多光谱滤光片的图像算法，其特征在于，所述步骤S2中周期比率的估算方法是，周期比率=IilTV-I所述周期比率为成像像素的数量与光场方格的数量比；指数N为光场的个数。
5.根据权利要求1所述的基于微多光谱滤光片的图像算法，其特征在于，所述步骤S2中，获取获得每个光学通道的指数图，具体包括以下步骤，5201从Sl中获取的像素指数(ite、jte)作为初始起步位置，设置第一个4X4光学滤光像素属于第一波长；5202获取像素指数(ite、jte)，估算X-Y维度线性位移，获取S2中的角度位移和周期比率的值，估算下一个光场方格的位置；5203在S202步骤中获取的光场方格的估算位置周围，寻找最亮的像素指数，并将这些像素指数标记为属于第一波长的光学通道；5204重复步骤S202-S203直至所有原始图像全被搜索，作为第一波长的光学通道全部完成，并记录所有属于第一波长的像素指数为第一波长的指数图；S205 重复步骤S201-S204，为所有波长分别建立相应的光学通道，将3 X 3像素方格的所有左上角的坐标保存在一个160X 1 矩阵，每个矩阵对应一个光谱通道。
全文摘要
本发明提供一种基于微多光谱滤光片的图像算法，该算法将一副贴有多(N)道滤光片的图像传感器获得的图像分类为多(N)个单色图像，标定光学滤光像素和图像传感器像素，获取所述单色图像的多光谱成像像素和多光谱成像灰度值。该算法包括在理想情况下的图像算法公式，以及在滤光片有工差、滤光片与图像传感器组装过程中误差等非理想情况下经过修正后也可以应用的校正方法。
文档编号G06T5/00GK102567968SQ20111043784
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者孔令华, 易定容, 王超, 王风涛 申请人:孔令华