直接电子探测相机的成像方法、装置及计算机设备

文档序号:25739560发布日期:2021-07-06 18:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种直接电子探测相机的成像方法,其特征在于,包括:

获取直接电子探测相机拍摄的冷冻样品的原始图像;

对所述原始图像中的团簇进行分类,得到低信噪比团簇和高信噪比团簇,并生成所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像;

利用所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像进行三维重构,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型;

基于所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型,计算所述低信噪比团簇对应的滤波函数;

利用所述滤波函数对所述低信噪比团簇对应的图像进行滤波处理,并将所述低信噪比团簇对应的滤波处理后的图像和所述高信噪比团簇对应的图像进行叠加,得到所述冷冻样品对应的输出图像。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型,计算所述低信噪比团簇对应的滤波函数,包括:

基于所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型,计算所述低信噪比团簇对应的信噪比和所述高信噪比团簇对应的信噪比;

基于所述低信噪比团簇对应的信噪比和所述高信噪比团簇对应的信噪比,计算所述低信噪比团簇对应的滤波函数。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型,计算所述低信噪比团簇对应的信噪比和所述高信噪比团簇对应的信噪比,包括:

基于所述低信噪比团簇对应的三维模型和所述高信噪比团簇对应的三维模型,分别计算所述低信噪比团簇对应的傅里叶壳相关系数和所述高信噪比团簇对应的傅里叶壳相关系数;

依据所述低信噪比团簇对应的傅里叶壳相关系数和所述高信噪比团簇对应的傅里叶壳相关系数,分别计算所述低信噪比团簇对应的信噪比和所述高信噪比团簇对应的信噪比。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像进行三维重构,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型,包括:

对所述原始图像进行单颗粒分析,得到所述原始图像中颗粒的空间取向和平移信息;

基于所述空间取向,所述平移信息,以及所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像进行三维重构,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述空间取向,所述平移信息,以及所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像进行三维重构,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型,包括:

对所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像进行奇偶分类,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的奇数组图像和偶数组图像;

基于所述空间取向和所述平移信息,对所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的奇数组图像和偶数组图像进行三维重构,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的奇三维模型和偶三维模型;

所述基于所述低信噪比团簇对应的三维模型和所述高信噪比团簇对应的三维模型,分别计算所述低信噪比团簇对应的傅里叶壳相关系数和所述高信噪比团簇对应的傅里叶壳相关系数,包括:

基于所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的奇三维模型和偶三维模型,计算所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的傅里叶壳相关系数。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述原始图像中的团簇进行分类,得到低信噪比团簇和高信噪比团簇,包括:

利用预设高斯拉普拉斯卷积算法确定所述原始图像中的团簇集合,并分割所述团簇集合中包含的团簇;

确定所述团簇对应的属性信息,其中,所述属性信息包括团簇对应的面积、总激发值和峰值中的至少一种;

基于所述属性信息对所述团簇进行分类,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述利用预设高斯拉普拉斯卷积算法确定所述原始图像中的团簇集合,并分割所述团簇集合中包含的团簇,包括:

将原始图像中小于或者等于第一预设像素值的像素点赋值为0,生成所述原始图像对应的第一图像;

将所述第一图像中的各像素点分别卷积高斯拉普拉斯卷积核,得到所述原始图像对应的第二图像;

将所述第二图像中小于或者等于第二预设像素值的像素点赋值为0,且将所述第二图像中大于第二预设像素值的像素点赋值为1,得到所述原始图像对应的第三图像;

将所述第三图像中的像素值与所述原始图像中的像素值相乘,得到所述原始图像中的团簇集合。

8.一种直接电子探测相机的成像装置,其特征在于,包括:

获取单元,用于获取直接电子探测相机拍摄的冷冻样品的原始图像;

分类单元,用于对所述原始图像中的团簇进行分类,得到低信噪比团簇和高信噪比团簇,并生成所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像;

重构单元,用于利用所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像进行三维重构,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型;

计算单元,用于基于所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型,计算所述低信噪比团簇对应的滤波函数;

滤波单元,用于利用所述滤波函数对所述低信噪比团簇对应的图像进行滤波处理,并将所述低信噪比团簇对应的滤波处理后的图像和所述高信噪比团簇对应的图像进行叠加,得到所述冷冻样品对应的输出图像。

9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种直接电子探测相机的成像方法、装置及计算机设备,涉及电子显微镜相机技术领域,主要在于能够提高图像的信噪比,进而提高电子探测效率。其中方法包括:对所述原始图像中的团簇进行分类,得到低信噪比团簇和高信噪比团簇;利用所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的图像进行三维重构,得到所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型;基于所述低信噪比团簇和所述高信噪比团簇分别对应的三维模型,计算所述低信噪比团簇对应的滤波函数;利用所述滤波函数对所述低信噪比团簇对应的图像进行滤波处理,并将图像进行叠加,得到所述冷冻样品对应的输出图像。本发明适用于直接电子探测相机的成像。

技术研发人员:章新政;朱东杰
受保护的技术使用者:中国科学院生物物理研究所
技术研发日:2021.03.12
技术公布日:2021.07.06
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