[发明专利]一种二维表面等离子体最佳激发角位置的高精度识别方法

摘要

该发明公开了一种二维表面等离子体(SPR)最佳激发角位置的高精度识别方法。所述方法包括：通过局部二值化和霍夫变换粗略定位出通光孔径圆的位置，并将与物镜后焦面共轭的图像传感器采集到的物镜后焦面图像裁剪为包含了通光孔径圆的W×W正方形矩阵图像；通过局部二值化提高通光孔径和通光孔径外部分的对比度并应用霍夫变换检测通光孔径的圆心及半径；统计通光孔径内沿半径方向的灰度值分布，估计SPR最佳激发角所在圆的粗略半径；在此基础上结合形态学方法确定SPR最佳激发角附近像素的灰度分布；最后，利用最小二乘方法计算出最佳激发角所在圆的圆心及半径，得到SPR最佳激发角精确位置。

主权项

1.一种二维表面等离子体(SPR)的最佳激发角位置高精度识别方法，包括以下步骤：步骤1：获得与物镜后焦面共轭的图像传感器采集到的物镜后焦面图像数据，转为双精度图像数据矩阵并进行归一化处理；步骤2：将归一化后的图像分成不同的子图像块，进行全局阈值与局部阈值相结合的二值化处理，以二值化后图像左上角为原点，x、y轴正方向分别为右、下方向建立坐标系；步骤3：采用霍夫变换对通光孔径边界进行粗定位，得到通光孔径圆心的位置(x₀,y₀)和半径R₀，依据此粗定位结果，以圆心为中心，取裕量ΔR并以2(R₀+ΔR)为边长W，将原始图像裁剪为W×W大小的正方形图像，建立以新的正方形图像矩阵左上角为原点的新坐标系；步骤4：将步骤3中裁剪后的图像分为N个区域并单独设置阈值进行局部二值化处理，对二值化后的图像进行霍夫变换，得到通光孔径边界的精密位置；步骤5：将通光孔径边界所在的外圆与SPR最佳激发角所在的内圆视为同心，计算通光孔径内沿半径方向的灰度值分布，SPR最佳激发角位置附近灰度值有一个明显的凹陷，此凹陷处半径R₂即为内圆半径的粗估计值；步骤6：通过对步骤3中裁剪的后图像进行二值化处理、腐蚀、去除连通性差的像素点、划定采样范围，完成SPR最佳激发角所在圆附近像素的坐标及灰度值提取；步骤7：根据步骤6得到的SPR最佳激发角所在圆附近像素的坐标及灰度值，利用最小二乘方法，求解获得SPR最佳激发角所在圆的圆心和半径。