针对多通道荧光显微镜的平场校正方法和装置与流程

本技术涉及图像处理，尤其涉及一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法和装置。

背景技术：

1、受到相机感光元件响应非均匀、照明系统非均匀、成像系统非均匀等因素的影响，显微镜所拍摄的图像呈现中心亮、边缘暗的非均匀性，图像的非均匀性将直接影响后续图像处理的精度，造成后续基于图像的研究结果偏差。针对该问题，现有技术通常通过引入平场校正技术以尽可能消除图像的非均匀性。

2、然而现有的平场校正方法仅是针对常规光学显微镜，对于多通道荧光显微镜，其与常规光学显微镜的显著区别在于各通道的拍摄条件(例如曝光时间)存在差异，因此，现有的平场校正方法并不适用于多通道荧光显微镜，同时，现有的平场校正方法并未对多个引入非均匀性的因素进行校正，也未考虑高频噪声和低频噪声校正策略的区别，更未考虑存储空间和运行时间的约束，导致校正效率低、校正效果差。

技术实现思路

1、本技术提供一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法和装置，以用于实现多通道荧光显微镜图像的准确高效校正。

2、本技术提供一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，包括：

3、获取多通道荧光显微镜拍摄的原始细胞图像并确定所述原始细胞图像的关联通道；

4、基于预先确定的关联通道对应的高频校正系数集对所述原始细胞图像进行高频校正以得到高频校正细胞图像；

5、基于预先确定的关联通道对应的校正参照图像集对所述高频校正细胞图像进行低频校正以得到校正细胞图像。

6、根据本技术提供的一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，所述关联通道对应的高频校正系数集中包括多个校正系数组，各校正系数组与所述原始细胞图像的多个条形子区域一一对应，相应的，所述基于预先确定的关联通道对应的高频校正系数集对所述原始细胞图像进行高频校正以得到高频校正细胞图像，具体包括：

7、基于所述关联通道对应的高频校正系数集，确定所述原始细胞图像中目标条形子区域对应的目标校正系数组；

8、基于所述目标校正系数组对所述目标条形子区域中各像素点的灰度值进行校正。

9、根据本技术提供的一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，所述基于所述目标校正系数组对所述目标条形子区域中各像素点的灰度值进行校正，具体包括：

10、确定所述目标校正系数组中的增益校正系数和偏置校正系数；

11、基于所述增益校正系数、偏置校正系数及所述目标条形子区域中各像素点的原始灰度值，确定所述目标条形子区域中各像素点的灰度校正值。

12、根据本技术提供的一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，所述关联通道对应的校正参照图像集中包括暗场图像、第一明场图像和第二明场图像，所述暗场图像、第一明场图像和第二明场图像是基于所述关联通道所属通道组中的目标通道对标准荧光板进行拍摄得到的，相应的，所述基于预先确定的关联通道对应的校正参照图像集对所述高频校正细胞图像进行低频校正以得到校正细胞图像，具体包括：

13、基于所述关联通道对应的校正参照图像集中的暗场图像和第一明场图像，确定所述高频校正细胞图像对应的入射光强度分布；

14、基于所述高频校正细胞图像对应的入射光强度分布生成校正细胞图像。

15、根据本技术提供的一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，所述基于所述关联通道对应的校正参照图像集中的暗场图像和第一明场图像，确定所述高频校正细胞图像对应的入射光强度分布，具体包括：

16、基于预设的低频校正分区规则，将所述暗场图像、第一明场图像和高频校正细胞图像划分为多个方形子区域；

17、基于所述暗场图像和第一明场图像中各方形子区域的灰度平均值，确定所述高频校正细胞图像中各方形子区域的入射光强度。

18、根据本技术提供的一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，所述关联通道对应的高频校正系数集及校正参照图像集的确定步骤包括：

19、步骤s1，基于所述关联通道所属通道组中的目标通道对标准荧光板的目标位点进行拍摄得到潜在校正参照图像集；

20、步骤s2，基于所述潜在校正参照图像集中的第一明场图像和第二明场图像，确定所述关联通道对应的潜在高频校正系数集；

21、步骤s3，将所述潜在校正参照图像集和潜在高频校正系数集分别作为所述关联通道对应的高频校正系数集及校正参照图像集。

22、根据本技术提供的一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，所述关联通道对应的高频校正系数集及校正参照图像集的确定步骤包括：

23、步骤s1，基于所述关联通道所属通道组中的目标通道对标准荧光板的目标位点进行拍摄得到潜在校正参照图像集；

24、步骤s2，基于所述潜在校正参照图像集中的第一明场图像和第二明场图像，确定所述关联通道对应的潜在高频校正系数集；

25、步骤s3，基于所述目标通道对标准荧光板的多个随机位点进行拍摄得到测试图像集，并基于所述关联通道对应的潜在高频校正系数集对所述测试图像集中的各测试图像进行高频校正得到高频校正测试图像集；

26、步骤s4，基于所述潜在校正参照图像集中的暗场图像和第一明场图像对所述高频校正测试图像集进行低频校正得到校正测试图像集；

27、步骤s5，判断所述校正测试图像集中各校正测试图像的灰度值是否均在预设范围内，若是，执行步骤s6，若否，重新拍摄暗场图像、第一明场图像和第二明场图像以得到更新的潜在校正参照图像集，并跳转执行步骤s2；

28、步骤s6，将当前的潜在高频校正系数集及潜在校正参照图像集分别作为所述关联通道对应的高频校正系数集及校正参照图像集。

29、根据本技术提供的一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，所述基于所述潜在校正参照图像集中的第一明场图像和第二明场图像，确定所述关联通道对应的潜在高频校正系数集，具体包括：

30、基于预设的高频校正分区规则分别将所述潜在校正参照图像集中的第一明场图像和第二明场图像划分为多个条形子区域；

31、基于所述潜在校正参照图像集中的第一明场图像和第二明场图像分别对应的关联图像集，确定所述潜在校正参照图像集中的第一明场图像和所述第二明场图像分别对应的理想灰度值；

32、基于所述潜在校正参照图像集中的第一明场图像和第二明场图像各条形子区域的平均灰度值，以及第一明场图像和所述第二明场图像分别对应的理想灰度值，确定所述关联通道对应的潜在高频校正系数集。

33、根据本技术提供的一种针对多通道荧光显微镜的平场校正方法，所述潜在校正参照图像集中的第一明场图像和第二明场图像分别对应的关联图像集均是对对应明场图像中心点周围的多个关联位点进行拍摄得到的。

34、本技术还提供一种针对多通道荧光显微镜的平场校正装置，包括：

35、原始细胞图像获取模块，用于获取多通道荧光显微镜拍摄的原始细胞图像并确定所述原始细胞图像的关联通道；

36、高频校正模块，用于基于预先确定的关联通道对应的高频校正系数集对所述原始细胞图像进行高频校正以得到高频校正细胞图像；

37、低频校正模块，用于基于预先确定的关联通道对应的校正参照图像集对所述高频校正细胞图像进行低频校正以得到校正细胞图像。

38、本技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述针对多通道荧光显微镜的平场校正方法的步骤。

39、本技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述针对多通道荧光显微镜的平场校正方法的步骤。

40、本技术提供的针对多通道荧光显微镜的平场校正方法和装置，获取多通道荧光显微镜拍摄的原始细胞图像并确定所述原始细胞图像的关联通道；基于预先确定的关联通道对应的高频校正系数集对所述原始细胞图像进行高频校正以得到高频校正细胞图像；基于预先确定的关联通道对应的校正参照图像集对所述高频校正细胞图像进行低频校正以得到校正细胞图像，能够实现多通道荧光显微镜图像的准确高效校正。