發(fā)布時(shí)間：2017-05-21 10:08

  本文關(guān)鍵詞：亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的熒光解卷積成像方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著對生物學(xué)領(lǐng)域研究的深入，細(xì)胞結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)不能滿足科研的需求。在研究活體組織和細(xì)胞時(shí)，往往要對亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)是指比細(xì)胞結(jié)構(gòu)更加細(xì)化的結(jié)構(gòu)。因此，亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察和研究對活體組織和細(xì)胞的研究有很大的意義。熒光顯微成像已經(jīng)成為獲得亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖像的重要方法，但是平場熒光顯微成像系統(tǒng)在成像過程中，焦平面信息往往比較模糊。對亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的熒光顯微圖像進(jìn)行復(fù)原的工作至關(guān)重要。 本課題的研究目標(biāo)是采用解卷積成像方法對亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的熒光顯微圖像進(jìn)行復(fù)原，削弱離焦平面的熒光信息對焦平面圖像的影響，降低噪聲，提高熒光細(xì)胞圖像的清晰度。同時(shí)通過對多種解卷積成像方法的原理和成像結(jié)果進(jìn)行分析和評價(jià)，從中挑選出適合用于亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)熒光圖像復(fù)原的解卷積成像方法。 本論文對熒光顯微成像系統(tǒng)的成像模型和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)進(jìn)行了研究。得出其成像的物理模型和統(tǒng)計(jì)模型，分析了各種模型的應(yīng)用在解卷積成像過程中可能導(dǎo)致的結(jié)果；分析了點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的形成原因，并描述了其數(shù)學(xué)模型，根據(jù)成像系統(tǒng)和成像環(huán)境用理論仿真的方法估算了成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)；還將熒光微粒近似為點(diǎn)光源，，采用實(shí)驗(yàn)測量的方法獲得了點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。 本論文還采用多種解卷積成像方法對亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的熒光顯微圖像進(jìn)行了復(fù)原，其中包括直接逆濾波方法、維納濾波方法等常用的解卷積成像方法，還包括由最大似然理論推導(dǎo)出的、廣泛應(yīng)用于熒光細(xì)胞圖像復(fù)原的Richardson-Lucy解卷積方法，并對成像結(jié)果做出了主觀評價(jià)。最后，從均方差、結(jié)構(gòu)相似性等客觀評價(jià)指標(biāo)評價(jià)并比較了各種算法的性能。
【關(guān)鍵詞】：亞細(xì)胞結(jié)構(gòu) 熒光顯微圖像 解卷積成像 圖像質(zhì)量評價(jià)
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R310
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 引言8-15
• 1.1 選題背景及意義8-11
• 1.2 解卷積成像方法的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本論文研究內(nèi)容13-15
• 1.3.1 主要內(nèi)容和目的13
• 1.3.2 各章內(nèi)容簡介13-15
• 第2章 顯微鏡的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)及成像模型15-25
• 2.1 顯微鏡點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)15-21
• 2.1.1 顯微鏡點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的估計(jì)15-19
• 2.1.2 顯微鏡點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的測量19-21
• 2.2 顯微鏡的成像模型21-25
• 2.2.1 物理模型22-23
• 2.2.2 統(tǒng)計(jì)模型23-25
• 第3章 解卷積成像方法研究25-49
• 3.1 直接逆濾波方法25-30
• 3.1.1 逆濾波方法原理25-26
• 3.1.2 逆濾波方法成像結(jié)果26-30
• 3.2 維納濾波方法30-33
• 3.2.1 維納濾波方法原理30-31
• 3.2.2 維納濾波方法成像結(jié)果31-33
• 3.3 平滑約束的最小二乘方濾波方法33-37
• 3.3.1 平滑約束的最小二乘方濾波方法原理33-34
• 3.3.2 平滑約束的最小二乘方濾波方法成像結(jié)果34-37
• 3.4 Van-Cittert 解卷積方法37-41
• 3.4.1 Van-Cittert 解卷積方法原理37-38
• 3.4.2 Van-Cittert 解卷積方法成像結(jié)果38-41
• 3.5 Richardson-Lucy 解卷積方法41-49
• 3.5.1 Richardson-Lucy 解卷積方法原理41-45
• 3.5.2 Richardson-Lucy 解卷積方法成像結(jié)果45-49
• 第4章 解卷積成像方法評估方法研究49-58
• 4.1 均方差和信噪比49-53
• 4.1.1 均方差49-51
• 4.1.2 信噪比51-53
• 4.2 背景噪聲平均值53
• 4.3 結(jié)構(gòu)相似性53-58
• 第5章 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 研究總結(jié)58
• 5.2 需進(jìn)一步開展的工作58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-66
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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3 于大勇,袁祥巖,高萬榮,陶純堪;頻域迭代盲解卷積圖像恢復(fù)方法及其算法實(shí)現(xiàn)[J];中國激光;2002年12期

4 何紅英;尉朝聞;;基于逆濾波法的圖像復(fù)原技術(shù)研究[J];西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

5 李晶,黃耀熊,趙海燕,張景強(qiáng),張勤奮,李鯤鵬;解卷積獲取顯微光切片以及三維重建分析技術(shù)研究[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2005年04期

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本文編號(hào)：383322