基于时域迭代小波变换的单分子定位图像背景去噪

• 作者: 吴天琦 肖文 李仁剑 徐以智 胡学娟 陈玲玲
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 图像处理 单分子定位显微成像 超分辨成像 时域迭代小波变换 背景去噪
• 年，卷（期）: 2021,（13）
• 所属期刊栏目: 生物医学光子学与激光医学|Biomedical Photonics and Laser Medicine
• 页码范围: 166-176
• 页数: 11页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.1307001

摘要

单分子定位显微成像技术采集的图像中包含大量噪声及样本复杂的背景信息,而现有定位重组计算中常用的去噪算法难以去除结构性噪声,从而影响了超分辨图像的重建效果.本文构建了基于时域迭代小波变换(TDIWT)的背景噪声去除算法,该算法可针对不同信噪比的单分子数据集自适应选取合适的分解层数和迭代次数进行批量去噪处理.在模拟数据验证中,所提算法相比空域小波和时间极值发射极恢复算法在结构相似性指数、峰值信噪比上分别高出226％、50.8％和58.5％、16.6％.此外,利用自行搭建的easySTORM系统采集的实验数据和单分子显微成像测试网站提供的实验数据进行了不同算法的背景去噪比较,结果发现,TDIWT处理后重建的超分辨图像可使受噪声影响断裂的微管蛋白呈现为连续状态,验证了其优秀的结构性荧光噪声去除效果.TDIWT算法为单分子显微成像重建过程中结构性背景噪声的去除提供了新的自适应批量处理方案.