数码显微图像分析的实用算法及其插件实现

论文摘要

该论文针对现有的数码显微镜后台图像处理软件ScopePhoto 1.0平台，设计和实现了一个专项项目处理插件的接口Plugin。使得在原有的常规处理平台下，通过DLL的方式实现了子处理模块和原有软件平台的对接。实现了组件化的软件开发模式，极大的拓展了ScopePhoto的可扩充性，提高了软件的可维护性，降低了软件的升级成本。同时设计了以下三个实用处理的算法设计并完成了插件软件的编写： 图像形态测量插件：实现了对显微图像中目标区域的周长、面积、长短轴、包络圆等形态参数的测量，同时在周长测量中运用了优化算法对在模拟图像数字化过程中带来的精度退化进行修复。 显微图像线宽测量插件：运用形态细化、凸包逼近和矩边逼近等算法实现对PCB图，或IC图片等类似的显微图像中的各种线条的检测，同时实现线条间的宽度测量和位图上的信息标注。 图像FFT变换和频谱分析插件：实现图片的快速Fourier变化、频谱剪切和Fourier反变化等功能。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 图像处理技术概论
• 1.1.1.图像处理的发展历史
• 1.1.2.图像处理、图形学和计算机视觉的联系
• 1.2 显微图像处理的发展
• 1.3 本章参考文献：
• 第2章 二值图像处理初步
• 2.1 离散几何初步
• 2.2 轮廓跟踪
• 2.3 链码介绍
• 2.4 本章参考文献：
• 第3章 计算几何相关理论介绍
• 3.1 计算几何学科介绍
• 3.2 相关的几何知识
• 3.3 凸壳
• 3.4 计算二维凸壳的算法
• 3.4.1.卷包裹法
• 3.4.2.格雷厄姆方法
• 3.5 本章参考文献：
• 第4章 图像形态学相关理论介绍
• 4.1 图像形态学学科的简介
• 4.2 数学形态学的基本定义
• 4.3 数学形态学的基本运算
• 4.3.1.腐蚀运算
• 4.3.2.膨胀运算
• 4.3.3.开运算
• 4.3.4.闭运算
• 4.3.5.细化
• 4.4 本章参考文献
• 第5章 图像形态测量的算法和软件实现
• 5.1 算法设计目标
• 5.2 算法的详细描述
• 5.2.1.轮廓信息获取
• 5.2.2.目标区域长短轴的求取
• 5.2.3.目标区域周长的求取
• 5.2.4.目标区域面积的求取
• 5.2.5.目标区域包络圆的求取
• 5.3 数据结构和界面设计
• 5.3.1.数据结构设计
• 5.3.2.界面设计
• 5.4 实验结果和讨论
• 5.5 本章参考文献：
• 第6章 线宽测量系统的算法和软件实现
• 6.1 算法简介和设计目标
• 6.2 算法的具体描述
• 6.2.1.骨架化处理（中轴变换）
• 6.2.2.曲线生长算法
• 6.2.3.凸包逼进算法
• 6.2.4.矩边逼进算法
• 6.2.5.线宽测量
• 6.3 数据结构和界面设计
• 6.3.1.数据结构设计
• 6.3.2.用户操作界面设计
• 6.3.3.标注模块设计
• 6.4 试验结果和讨论
• 6.5 本章参考文献：
• 第7章 图像FFT的算法和软件实现
• 7.1 傅立叶变换的背景知识
• 7.1.1.傅立叶变换
• 7.1.2.离散傅立叶变换
• 7.2 Fourier变换实际应用
• 7.2.1.在图像滤波中的应用
• 7.2.2.Fourier变换在图像压缩中的应用
• 7.3 软件设计流程图
• 7.4 基本算法和模块分析
• 7.4.1.FFTW算法简介
• 7.4.2.FFTW插件的基本概述
• 7.4.3.傅立叶变换模块
• 7.4.4.傅立叶反变换模块
• 7.4.5.频谱处理模块
• 7.4.6.插件的界面和初始化模块
• 7.5 实验结果和讨论
• 7.5.1.八位图的分析
• 7.5.2.二十四位图的分析
• 7.6 与国内现有的算法比较
• 7.6.1.蝶形算法简介
• 7.6.2.FFTW和蝶形算法的比较
• 7.7 本章参考文献
• 第8章 ScopePhoto平台的插件接口设计
• 8.1 图像处理的基本模块介绍
• 8.1.1.文档模块
• 8.1.2.图像编辑模块
• 8.1.3.图像标准模块
• 8.1.4.图像基本调整操作
• 8.1.5.图像处理操作
• 8.1.6.图像基本测量操作
• 8.1.7.系统工具管理模块
• 8.1.8.图像数据库管理
• 8.1.9.图像打印
• 8.1.10. 硬件控制模块
• 8.2 插件的接口设计
• 第9章 工作总结和展望