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1、細胞數(shù)字全息圖像的質(zhì)量評價方法研究重慶大學碩士學位論文（學術學位）學生姓名：劉慧珍指導教師：羅洪艷副教授專業(yè)：生物醫(yī)學工程學科門類：工學重慶大學生物工程學院二O一六年四月StudyontheMethodofQualityAssessmentforDigitalHolographicImageofcellAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEnginee
2、ringByLiuHui-zhenSupervisedbyAss.Prof.LuoHongyanSpecialty：BiomedicalEngineeringCollegeofBioengineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril2016中文摘要摘要數(shù)字全息技術是伴隨著現(xiàn)代科學計算機技術和CCD圖像傳感器技術的發(fā)展而出現(xiàn)的一種全新的有別于傳統(tǒng)全息成像的新的成像技術，它在粒度分析、透明場測量、微電路檢測、小孔徑、小視場對象測量和細胞形態(tài)觀測等顯微測
3、量方面充分發(fā)揮了其獨特的特點和優(yōu)勢，具有廣泛的應用前景。由于數(shù)字全息圖像在圖像的采集、壓縮、存儲、傳輸和重建的過程中都有可能對其質(zhì)量產(chǎn)生影響，比如帶來噪聲和模糊，導致圖像失真，并且會進一步影響其重建圖像質(zhì)量，難以滿足應用要求。此外，數(shù)字全息圖像呈現(xiàn)的是干涉條紋，而非觀測者所熟悉的目標物真實形態(tài)圖，難以直接評判其質(zhì)量好壞，往往需要待重建后再行評判。這種間接評價全息圖質(zhì)量的方法無疑是費時費力的，尤其是在獲取生物活細胞全息圖這種要求時效性的應用中就更加不適用。而采用客觀有效的質(zhì)量評價方法直接對數(shù)字全息圖進行評
4、判將是解決上述問題的有效途徑，不僅有助于實現(xiàn)全息圖的實時篩選，還有利于提高重建圖像的質(zhì)量，對于推動數(shù)字全息成像技術的廣泛應用具有重要的意義。本文針對數(shù)字全息圖像自身的特點，探討適用的數(shù)字全息圖像質(zhì)量評價方法。主要包括全息圖的質(zhì)量評價、全息圖的重建、重建圖像的質(zhì)量評價等三個部分。具體采用基于掩蓋效應和結(jié)構(gòu)清晰度的兩種無參考圖像質(zhì)量評價算法分別對全息圖像的噪聲和模糊兩種主要的失真類型進行評價。采用卷積算法重建數(shù)字全息圖像，并以顯微鏡圖像為參考圖像，應用全參考型的基于梯度信息的結(jié)構(gòu)相似度的質(zhì)量評價方法對重建圖
5、像進行評估。通過評估重建圖像的質(zhì)量進而驗證其評價結(jié)果是否與兩種全息圖的無參考質(zhì)量評價算法得到的全息圖的質(zhì)量評價結(jié)果相一致。采用LIVEDatabaseRelease2圖像庫中的常規(guī)數(shù)字圖像以及外文文獻中的全息圖像初步驗證了上述算法的正確性。并進一步選取由實驗室的全息圖像采集裝置獲取的不同質(zhì)量的全息圖像對評價算法進行驗證。實驗結(jié)果表明，利用該評價體系能夠達到篩選全息圖像的目的，證明了其可行性和有效性。關鍵詞：全息圖像，質(zhì)量評價，掩蓋效應，結(jié)構(gòu)清晰度，卷積重建，結(jié)構(gòu)相似度I英文摘要ABSTRACTWitht
6、hedevelopmentofmoderncomputerandimagesensortechnology,digitalholographyhasbecomeanewholographicimagingtechnologydifferentfromtraditionalholographicimagingtechnology.Owingtotheuniquecharacteristicsandadvantages,ithasfoundawiderangeofapplicationsinparticle
7、sizeanalysis,transparentfieldmeasurements,microcircuittesting,measurementofobjectsinsmallapertureandsmallfield,andcellobservationetc.Asthequalityofdigitalholographicimagesmaybeinfluencedintheprocessofacquisition,compression,storage,transmissionandreconst
8、ruction,e.g.noiseandblurintroducedtotheimages,imagedistortionwouldbecaused,andthequalityofreconstructionimageswouldbefurtheraffected.Thismakesitdifficulttomeettheapplicationrequirements.Inaddition,thedigitalhologramshowsth
