使用微流控芯片进行细胞全息重建观测的流路结构去除方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201810136170.0
申 请 日：20180209
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
公 开 日：20180803
公 开 号：CN201810136170.0
代 理 人：赵荣之
代理机构：北京同恒源知识产权代理有限公司 11275
摘 要：本发明涉及一种使用微流控芯片进行细胞全息重建观测的流路结构去除方法，属于数字全息成像技术与微流控芯片技术领域，该方法首先对包含有微流控芯片流路及内含细胞的目标区域进行全息成像，使用滑动窗进行半窗长滑动，并加以卷积重建，对于交叠部分中像素灰度取平均，整合得到整幅重建图。然后对于整幅重建图再次分块，使用最大类间方差设置灰度阈值得到块内物体可能存在区域。接着通过形态学滤波去除可能是细胞的微小区域，将保留下来区域内的物体信息反衍射出对应衍射环。最终与原始全息衍射环抵消后进行二次重建，得到单纯的细胞重建图像。本发明实现了微流控芯片内细胞实时追踪，简化观察步骤，提高了实验人员观察分析效率。
主 权 项：1.使用微流控芯片进行细胞全息重建观测的流路结构去除方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：S1：读入待重建的细胞全息图，进行预处理，将细胞全息图从RGB彩色空间映射为灰度图像，对应像素映射关系：Gray(a,b)＝0.229×R(a,b)+0.587×G(a,b)+0.114×B(a,b)其中，a、b为行列坐标，R、G、B分别为三原色通道信息；S2：设置图像分块尺寸，将全息图进行半窗长滑动分块处理；S3：对于某一分块处理后全息图像块H在记录距离、重建波长下进行卷积重建，得到复矩阵；S4：对重建所得复矩阵取模，得实数矩阵，经过灰度拉伸与归一化取整得到初步重建图像块，取各初步重建图块交叠部分对应像素点灰度取均值作为整合重建图中的像素灰度完成所有重建图块的整合；S5：对于整幅整合重建图再次分块，使用最大类间方差设置灰度阈值得到整合重建图块内流路结构可能的成像区域；S6：结合梯度判断与形态学滤波手对流路结构进行进一步处理，排除掉观察用目标物体，获得流路结构的成像区域；S7：将成像区域所对应的全息图重建所得的复矩阵中流路结构对应区域的数值保留，将其他位置的数据实部、虚部分别替换为矩阵各元素实部、虚部的均值，构建复数矩阵；S8：按照卷积重建步骤反向执行，反衍射出复数矩阵对应的衍射信息矩阵holo；S9：将成像区域所对应的全息图中的流路结构的衍射信息进行抵消，对抵消后的全息图进行卷积重建，得到纯净的细胞物体重建图；S10：将细胞物体重建图按照对应全息图块分块顺序重新排列，得到芯片流路内所有细胞分布的完整重建图。
关 键 词：微流控芯片;细胞;去除;重建;流路结构;全息重建;衍射;观测;形态学;成像技术;分析效率;目标区域;全息成像;全息衍射;实时追踪;数字全息;微小区域;物体信息;细胞重建;像素灰度;滑动窗;最大类;滑动;窗长;方差;分块;观察;灰度;交叠;卷积;流路;滤波;整合;抵消;图像;保留
法律状态：生效
IPC专利分类号：G06T5/00;G06T7/11;G06T7/00;G06T7/136;G06T7/00;G06T7/155;G06T7/00;G01N15/00;G;G06;G01;G06T;G01N;G06T5;G06T7;G01N15;G06T5/00;G06T7/11;G06T7/00;G06T7/136;G06T7/00;G06T7/155;G06T7/00;G01N15/00