白带显微成像中图像采集和拼接技术的研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目白带显微成像中图像采集和拼接技术的研究学科专业光学工程学号201521050303作者姓名田济铭指导教师刘霖副教授分类号密级注1UDC学位论文白带显微成像中图像采集和拼接技术的研究田济铭指导教师刘霖副教授电子科技大学成都申请学位级别硕士学科专业光学工程提交论文日期2018.04论文答辩日期2018.05学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月答辩

2、委员会主席李绍荣研究员评阅人唐普英副教授杨昕梅副教授注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THERESEARCHOFLEUCORRHEAIMAGECAPTUREANDMOSAICTECHNIQUEINTHEMICROSCOPEENVIRONMENTAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:OpticalEngineeringAuthor:JiMingTianAdvisor:Associ

3、ateProf.LinLiuSchool:SchoolofOptoeletronicScienceandEngineeringofUESTC摘要摘要图像拼接技术就是把多张具有重叠区域的图片通过图像处理的方法合成一张大视野宽幅面图片的技术。近年来，图像拼接技术作为合成全景图片的关键性技术在国内外都引起了研究者的兴趣从而得到了快速的发展。目前，全景图像已经成为计算机仿真、计算机视觉模拟、图像处理、计算机特效以及虚拟现实研究中的热点和关键技术。本文主要是设计和开发基于白带显微成像中图像采集和拼接系统，该系统是一种集光学

4、、运动控制、软件设计和图像处理于一体的综合系统，是对妇科疾病临床检测系统的一次探究和预演。它主要是实现白带镜检的全自动化，同时避免多次拍图将样本中的感兴趣成分分割开，造成判定不准，进而影响医生对病人的诊治问题。图像采集和拼接系统的设计主要包含以下几个模块：1.硬件模块：包括光源，显微镜，相机，电机，开发板等；2.软件模块：通信模块、控制模块以及界面模块；3.算法模块。该系统是在windows7操作系统的基础上，使用C++，Qt语言在VisualStudio2012环境中进行开发的。本文的主要研究工作和成果如下：首

5、先，本文针对图像采集和拼接系统的功能需求和性能需求，提出了本系统从硬件到软件再到算法的整体设计方案。接着，本文的软件设计主要是通信模块和控制系统两个方面。在通信模块使用了基于多线程的异步I/O技术，同时通过超时重传的机制，保证了通信的可靠性。控制系统是整个图像采集和拼接系统的基础，所以其效果的好坏将直接影响后面的图像采集和拼接的质量。本课题使用二级buffer提高图像采集的质量，同时运用职责链的设计模式，对命令的请求和执行进行了分离，提高了软件的灵活性和扩展性。然后，本文设计出了基于SURF部分特征提取与亮度平衡

6、的全自动大幅面拼接算法，并利用Matlab做了算法预演，最后用Opencv实现了完整的图像拼接算法。在算法设计中解决了OpenCV函数可能因为图像变换，而导致信息丢失的问题。同时，针对拼接图像亮度不均的问题，提出了计算量更小，准确度更高的方法，优化了整个算法。最后采用了OpenMP对算法进行了优化，提高了算法的运行速度。本课题设计的基于白带显微成像的图像采集和拼接系统，能够有效的完成图I摘要像采集和拼接工作。关键词：白带检测，图像采集，图像拼接，系统，全景图IIABSTRACTABSTRACTTheimagesp

7、licingtechnologyisatechniqueforsynthesizingalarge-fieldwide-formatimagebymultipleimagewithoverlappingareasthroughimageprocessing.Inrecentyears,imagemosaictechnologyasakeytechnologyforsynthesizingpanoramicimageshasattractedtheattentionofresearchersandhasbeenra

8、pidlydevelopedathomeandabroad.Atpresent,panoramicimageshavebecomehotspotsandkeytechnologiesincomputersimulation,computervisionsimulation,imageprocessing,computerspecialeffects,andvirtualr