3D-Rekonstruktion durch Schärfentiefeerweiterung
Mikroskope weisen eine geringe Tiefenschärfe auf. Bildmerkmale vor oder hinter der Fokusebene sind schnell unscharf und verschwommen.
Schärfentiefeerweiterung ist ein Bildverarbeitungsverfahren, das eine Reihe von Bildern mit unterschiedlichen Schärfentiefen durch selektives Zusammenfügen der schärfsten Bereiche der Bilder zu einem kombiniert.
Die eingebaute Funktion ImageFocusCombine führt genau diesen Vorgang aus.
Außerdem kann man so eine Tiefenkarte für jedes scharfe Merkmal und somit für die entsprechenden Pixel im Bild ableiten. Die daraus resultierende Tiefenkarte in Kombination mit dem Originalbild ermöglicht eine 3D-Rekonstruktion der Probe unter dem Mikroskop.
Nehmen Sie die Norm des Laplace-Filters als Indikator dafür, ob ein Pixel scharf oder unscharf ist. Der Laplace-Filter erkennt die hohen Fourier-Koeffizienten, die zuerst unterdrückt werden, wenn ein Bild unscharf ist.
Wählen Sie für jedes Pixel die Ebene, die die größte Laplace-Filternorm aufweist.
Multiplizieren Sie das resultierende Binärvolumen mit den Serienaufnahmen, dem "Focal Stack" und fügen Sie alle Ebenen zusammen. So sammeln Sie nur die Pixelwerte, die scharf sind.
Das Binärvolumen depthVol enthält die Tiefeninformationen der einzelnen Pixel. Konvertieren Sie es in eine zweidimensionale Tiefenkarte.
Die Tiefeninformation ist recht verrauscht und nicht für alle Pixelpositionen gleichermaßen zuverlässig. Nur Kanten geben einen klaren Hinweis darauf, ob ein Bildbereich scharf abgebildet ist oder nicht. Verwenden Sie daher die gesamten focusResponses als Vertrauensmaß für die Tiefenkarte.
Berücksichtigen Sie nur die Tiefenmaße mit einem Vertrauen von mehr als 0,05.
Sie können die Tiefenwerte mit MedianFilter regularisieren und Lücken schließen mit FillingTransform.
Visualisieren Sie die Tiefenkarte in 3D, wobei Sie das unscharfe Bild als Textur verwenden.
