基于四元数的微核细胞图像增强算法

基于四元数的微核细胞图像增强算法相对于传统方法有更好的旋转和放缩不变性。以下是一个基于Python和NumPy库实现的示例代码:

import cv2
import numpy as np
from scipy.spatial.transform import Rotation as R

def enhance_microcyte_quaternion(img):
    # 将图像转换为灰度图像
    gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    
    # 直方图均衡化
    equalized = cv2.equalizeHist(gray)
    
    # 通过四元数进行旋转和放缩
    w, x, y, z = np.quaternion(1, 0, 0, 0).normalized().elements
    q = R.from_quat([x, y, z, w])
    s = np.sqrt(img.shape[0] ** 2 + img.shape[1] ** 2)
    scale = np.diag([s, s, 1])
    tform = q.as_matrix() @ scale
    
    # 应用仿射变换
    warped = cv2.warpPerspective(equalized, tform, (img.shape[1], img.shape[0]))
    
    # 中值滤波
    median = cv2.medianBlur(warped, 5)
    
    # Sobel边缘检测
    sobelx = cv2.Sobel(median, cv2.CV_64F, 1, 0, ksize=3)
    sobely = cv2.Sobel(median, cv2.CV_64F, 0, 1, ksize=3)
    magnitude = np.sqrt(sobelx ** 2 + sobely ** 2)
    magnitude = np.uint8(magnitude)
    
    # 二值化
    _, binary = cv2.threshold(magnitude, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU)
    
    # 膨胀操作
    kernel = np.ones((3, 3), np.uint8)
    dilated = cv2.dilate(binary, kernel, iterations=1)
    
    # 返回增强后的图像
    return dilated

该算法首先将图像转换为灰度图像,然后进行直方图均衡化以增加图像的对比度。接下来,通过四元数进行旋转和放缩以增加图像的旋转和放缩不变性。然后应用仿射变换以对图像进行扭曲。接下来进行中值滤波以平滑图像并去除噪声。然后进行Sobel边缘检测以突出细胞的边缘信息。将Sobel梯度图像二值化以分离细胞和背景。最后使用膨胀操作将细胞的轮廓扩展到更接近原始大小。最终返回增强后的图像。

你可能感兴趣的:(细胞,图像处理,算法,python,计算机视觉)