CN104864966A - 一种显微热成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显微热成像方法，首先获取物体的4幅低分辨率欠采样微扫描图像；然后根据所述4幅低分辨率欠采样微扫描图像，获得标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像；最后交叉融合所述标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像，获得一幅高分辨率的过采样热图像。本发明针对因环境、机械振动、装置加工精度等因素影响而无法得到理想的各自相差半个像素的微扫描位置点的问题，利用实际采集到的低分辨率欠采样微扫描图像得到高分辨率过采样图像，从而得到理想的微扫描位置点。本发明只需通过代数运算即可完成，简单、快捷、稳定，提高了成像质量，可以促进光学微扫描显微热成像技术在各个领域的应用与推广。

Description

一种显微热成像方法

技术领域

本发明涉及红外热成像技术领域，特别涉及一种显微热成像方法。

背景技术

热成像技术目前在工业检测、医学诊断和科学研究等领域已获得广泛的应用，成为有效的热诊断工具。但目前大多数热成像系统为望远工作模式，不适宜应用在需要显微热分析和检测的场合，影响了对事物的认识和故障的分析，而实际却有许多需要显微热分析和检测的场合。例如，在微电子集成芯片及其电路的设计、可靠性分析以及缺陷检测中，需要利用显微热成像技术进行非接触测量诊断；在生物医学诊断中，需要利用显微热成像技术对癌细胞的诊断与生长分析提供技术手段等。

为了满足上述领域的需要，国外90年代开始推出显微热成像系统。由于显微热成像属于放大成像，所以要求探测器具有较高的热灵敏度。因此，国外显微热成像系统的核心部件大多基于制冷型红外探测器，这样的显微热成像系统价格昂贵、功耗大、体积大、重量重。由于以上原因，显微热成像产品在国内的推广应用受到极大的限制。目前只有几篇关于进口制冷型热成像显微镜的使用报道。例如，电子五所1996年引进美国的EDO/BARNES公司的显微红外热像仪Infra Scope，它采用液氮制冷的In Sb焦平面探测器，配置10，5，1，1/5的红外物镜，最高空间分辨力可达5m。清华大学引进TVS-5000型显微热像仪进行热分析和热设计，而目前国内在显微镜热成像产品的研发方面还比较薄弱，尚无热成像显微镜产品出现。

非制冷焦平面探测器具有较高性价比、无需制冷、功耗低、体积小、重量轻等特性，特别是近年来随着热成像技术的发展，非制冷焦平面探测器成本大大降低，促进了在各种领域的应用。现有的一种显微热像仪是基于非制冷红外焦平面探测器的，该显微热像仪的衍射限截止频率fc＝58.14cycles/mm，探测器采样频率为22.22cycles/mm，采样奈奎斯特频率为11.11cycles/mm，所以系统属于欠采样系统。而欠采样是导致频谱混淆的直接因素，所以经红外显微物镜 的热图像信号中超过11.11cycles/mm以上的频率成份将发生混淆，从而降低了图像质量，导致图像分辨力较低。因此上述显微热像仪尚难满足需要高分辨力图像质量的显微热分析领域的需求。虽然减少频谱混淆模糊效应来提高图像分辨力最直接的办法是减小探测器单元之间的间距，但高度密集的探测器受到工艺水平的限制，且成本较高。所以如何在现有器件基础上获得高分辨力的显微热图像是解决问题的关键。

解决混淆效应的有效方法之一是微扫描技术。微扫描技术是一种提高热成像系统空间分辨力的实用技术，通过微扫描技术可提高红外焦平面探测器的空间采样频率，可减小或消除欠采样对成像的影响，在不增加探测器规模和减小探测器尺寸的情况下减小混频效应，提高系统空间分辨力。为此，申请人研制了一种基于光学平板旋转微扫描器的高分辨力显微热成像系统，如图1所示。其通过光路中倾斜平板的旋转，获得2×2微扫描的图像，进而经过过采样重构，获得高分辨力显微热图像。

然而，由于系统实际加工、装调等的影响及系统工作机械震动等因素带来的误差，实际得到的4幅低分辨力图像的微位移位置不是严格的正立正方形，即不能得到理想标准2×2微扫描模式所需沿水平和垂直方向分别移动半个像素间距的微位移，这对后续过采样重构图像的质量造成了一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显微热成像方法，以克服现有技术的基于光学平板旋转微扫描器的高分辨力显微热成像系统无法获得标准2×2微扫描图像，由这4幅图像直接插值得到的显微热图像的空间分辨力低的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供一种显微热成像方法，所述方法包括以下步骤：

A、获取物体的4幅低分辨率欠采样微扫描图像；

B、根据所述4幅低分辨率欠采样微扫描图像，获得标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像；

C、交叉融合所述标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像，获得一幅高分辨率的过采样热图像。

进一步，所述步骤A具体包括： 

A1、通过红外显微物镜将物体的红外辐射图像成像到红外焦平面探测器上；

A2、对微扫描各点定标；

A3、由红外显微物镜所成场景的显微热图像通过光学平板后,以步骤A2中的微扫描零点为起点在四个依次相差90°的倾角条件下，得到4帧低分辨率标准视频热图像；

A4、通过图像采集卡依次将所述4帧低分辨率标准视频热图像转化为数字图像，得到4幅低分辨率欠采样微扫描图像，并存于计算机中。

进一步，所述步骤A2具体为：按系统微扫描各点自适应定标方法完成微扫描各点定标。

进一步，所述4幅低分辨率欠采样微扫描图像的采样间距为热探测器像元尺寸的一半。

进一步，所述步骤B具体包括： 

B1、根据公式X＝B^-1Y获得标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像；其中：

X＝[O(2i-1,2j-1),O(2i,2j-1),O(2i,2j),O(2i-1,2j-1)]，为标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像，其中i的取值为1、2，j的取值为1、2；

Y＝[g₁(i,j),g₂(i,j),g₃(i,j),g₄(i,j)]，为4幅低分辨率欠采样微扫描图像，其中i的取值为1、2，j的取值为1、2；

矩阵 $B=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ b_{21}& b_{22}& b_{23}& b_{24}\\ b_{31}& b_{32}& b_{33}& b_{34}\\ b_{41}& b_{42}& b_{43}& b_{44}\end{array}\right]$

在矩阵B中，b₂₁＝4Δx₂Δy₂-2Δx₂

b₂₂＝1+2Δx₂-2Δy₂-4Δx₂Δy₂

b₂₃＝2Δy₂+4Δx₂Δy₂

b₂₄＝-4Δx₂Δy₂

b₃₁＝4Δx₃Δy₃-Δx₃-Δy₃

b₃₂＝Δx₃-Δy₃-4Δx₃Δy₃

b₃₃＝1+4Δx₃Δy₃+Δx₃+Δy₃

b₃₄＝Δy₃-Δx₃-4Δx₃Δy₃

b₄₁＝4Δx₄Δy₄-2Δy₄

b₄₂＝-4Δx₄Δy₄

b₄₃＝4Δx₄Δy₄+2Δx₄

b₄₄＝1+2Δy₄-2Δx₄-4Δx₄Δy₄

其中，(Δx_t,Δy_t)为4幅低分辨率欠采样微扫描图像相对于标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像之间的位移，t的取值为1、2、3、4。

进一步，所述矩阵 $B\≈\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right].$

进一步，在所述步骤B1之后，还包括步骤B2：对所述标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像进行插值，得到高分辨率的均匀2×2微扫描过采样图像。

进一步，在所述步骤C之后，还包括步骤D：对所述高分辨率的过采样热图像进行显微热图像显示、分析、存储和其它处理。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明针对因环境、机械振动、装置加工精度等因素影响而无法得到理想的各自相差半个像素的微扫描位置点的问题，利用实际采集到的低分辨率欠采样微扫描图像得到高分辨率过采样图像，从而得到理想的微扫描位置点。本发明只需通过代数运算即可完成，简单、快捷、稳定，提高了成像质量，可以促进光学微扫描显微热成像技术在各个领域的应用与推广。

附图说明

图1是现有技术的光学平板旋转微扫描显微热成像系统图；

图2是本发明的一种显微热成像方法的流程图；

图3是本发明2×2规则微扫描过采样图像重建过程示意图；

图4是实施例一中现有技术通过双线性放大得到的图像；

图5是实施例一中现有技术通过直接过采样得到的图像；

图6是实施例一中通过本发明提出的方法得到的图像；

图7是实施例二中现有技术通过双线性放大得到的显微热图像，SNT＝5.7002；

图8是实施例二中现有技术通过直接过采样得到的显微热图像，SNT＝5.7567；

图9是实施例二中通过本发明的方法得到的显微热图像，SNT＝5.9726。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细地说明。

本发明的一种显微热成像方法如图2所示，其装置采用图1所示的光学平板旋转微扫描显微热成像系统，所述方法包括以下步骤：

步骤s201，通过红外显微物镜将物体的红外辐射图像成像到红外焦平面探测器上；

步骤s202，按系统微扫描各点自适应定标方法完成微扫描各点定标；

步骤s203，由红外显微物镜所成场景的显微热图像通过光学平板后,以步骤s202中的微扫描零点为起点在四个依次相差90°的倾角条件下，得到4帧低分辨率标准视频热图像；

步骤s204，通过图像采集卡依次将所述4帧低分辨率标准视频热图像转化为数字图像，得到4幅低分辨率欠采样微扫描图像，并存于计算机中；

步骤s205，根据所述4幅低分辨率欠采样微扫描图像，获得标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像；

步骤s206，交叉融合所述标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像，获得一幅高分辨率的过采样热图像；

步骤s207，对所述高分辨率的过采样热图像进行显微热图像显示、分析、存储和其它处理。

其中所述步骤s205具体包括： 

(1)根据公式X＝B^-1Y获得标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像；其中：

X＝[O(2i-1,2j-1),O(2i,2j-1),O(2i,2j),O(2i-1,2j-1)]，为标准4帧2×2均匀微 扫描欠采样图像，其中i的取值为1、2，j的取值为1、2；

Y＝[g₁(i,j),g₂(i,j),g₃(i,j),g₄(i,j)]，为4幅低分辨率欠采样微扫描图像，其中i的取值为1、2，j的取值为1、2；

矩阵 $B=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ b_{21}& b_{22}& b_{23}& b_{24}\\ b_{31}& b_{32}& b_{33}& b_{34}\\ b_{41}& b_{42}& b_{43}& b_{44}\end{array}\right]$

在矩阵B中，b₂₁＝4Δx₂Δy₂-2Δx₂

b₂₂＝1+2Δx₂-2Δy₂-4Δx₂Δy₂

b₂₃＝2Δy₂+4Δx₂Δy₂

b₂₄＝-4Δx₂Δy₂

b₃₁＝4Δx₃Δy₃-Δx₃-Δy₃

b₃₂＝Δx₃-Δy₃-4Δx₃Δy₃

b₃₃＝1+4Δx₃Δy₃+Δx₃+Δy₃

b₃₄＝Δy₃-Δx₃-4Δx₃Δy₃

b₄₁＝4Δx₄Δy₄-2Δy₄

b₄₂＝-4Δx₄Δy₄

b₄₃＝4Δx₄Δy₄+2Δx₄

b₄₄＝1+2Δy₄-2Δx₄-4Δx₄Δy₄

其中，(Δx_t,Δy_t)为4幅低分辨率欠采样微扫描图像相对于标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像之间的位移，t的取值为1、2、3、4。

(2)对所述标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像进行插值，得到高分辨率的均匀2×2微扫描过采样图像。

本发明利用光学平板微扫描显微热成像系统以微扫描零点为起点采集4幅非标准2×2微扫描模式图像，然后利用泰勒展开原理获得标准2×2微扫描图像并完成过采样重构，具体重构方法如下：

如图3所示，G₁(i,j)、G₂(i,j)_、G₃(i,j)和G₄(i,j)为四幅低分辨率欠采样微扫描图像，其分辨率为M×N，采样间距为热探测器像元尺寸L的一半，按照扫描顺序，四帧欠采样图像依次交叉嵌入高分辨率网格得到(2M)×(2N)像素的过采样高分辨率图像O：

O(2i-1,2j-1)＝G₁(i,j)O(2i-1,2j)＝G₂(i,j)

       (1)

O(2i,2j)＝G₃(i,j)  O(2i,2j-1)＝G₄(i,j)

以实际微扫描初始位移图像g₁为参照，其余三幅实际微扫描欠采样图像g_t{t＝2,3,4}归一化后的位移为d_t(x_t′,y_t′)，其中

x_t'＝x_t+Δx_t y_t'＝y_t+Δy_t t＝2,3,4  (2)

由式(2)可以看出，实际微扫描图像g_t相对于其均匀微扫描图像G_t之间的位移为(Δx_t,Δy_t)。

那么，实际微扫描欠采样图像g_t与过采样重建图像O之间的关系为：

$\left\{\begin{array}{c}{g}_1(i,j)=O(2i-\mathrm{1,2}j-1)\\ g_t(i,j)=O(2(i+x_t+{\mathrm{\Δx}}_t)-\mathrm{1,2}(j+y_t+{\mathrm{\Δy}}_t)-1),t=\mathrm{2,3,4}\end{array}\right.---\left(3\right)$

式中，x₂＝0.5,y₂＝0,x₃＝0.5,y₃＝0.5,x₄＝0,y₄＝0.5，将它们代入式(3)则g_t变为：

$\left\{\begin{array}{c}{g}_1(i,j)=O(2i-\mathrm{1,2}j-1)\\ g_2(i,j)=O(2i+2{\mathrm{\Δx}}_2,2j-1+2{\mathrm{\Δy}}_2)\\ g_3(i,j)=O(2i+2{\mathrm{\Δx}}_3,2j+2{\mathrm{\Δy}}_3)\\ g_4(i,j)=O(2i-1+2{\mathrm{\Δx}}_4,2j+2{\mathrm{\Δy}}_4)\end{array}\right.---\left(4\right)$

由于2Δx_t<1,2Δy_t<1将式(4)中欠采样微扫描图像g₂按泰勒级数展开

$\begin{array}{c}{g}_2(i,j)=O(2i+2{\mathrm{\&Delta;x}}_2,2j-1+2{\mathrm{\&Delta;y}}_2)\\ =O(2i,2j-1)+(2{\mathrm{\&Delta;x}}_2\frac{\&PartialD;}{\&PartialD;i}+2{\mathrm{\&Delta;y}}_2\frac{\&PartialD;}{\&PartialD;j})O(2i,2j-1)\\ +\frac{1}{2!}{(2{\mathrm{\&Delta;x}}_2\frac{\&PartialD;}{\&PartialD;i}+2{\mathrm{\&Delta;y}}_2\frac{\&PartialD;}{\&PartialD;j})}^{2}O(2i,2j-1)+...\end{array}---\left(5\right)$

利用差分代替微分有

$\begin{array}{c}\frac{\&PartialD;O}{\&PartialD;i}=O(2i,2j-1)-O(2i-\mathrm{1,2}j-1)\\ \frac{\&PartialD;O}{\&PartialD;j}=O(2i,2j)-O(2i,2j-1)\\ \frac{{\&PartialD;}^{2}O}{{\&PartialD;i}^2}=\frac{\&PartialD;O(2i,2j-1)}{\&PartialD;i}-\frac{\&PartialD;O(2i-\mathrm{1,2}j-1)}{\&PartialD;i}=0\\ \frac{{\&PartialD;}^{2}O}{{\&PartialD;j}^2}=\frac{\&PartialD;O(2i,2j)}{\&PartialD;j}-\frac{\&PartialD;O(2i,2j-1)}{\&PartialD;j}=0\\ \frac{{\&PartialD;}^{2}O}{\&PartialD;i\&PartialD;j}=\frac{\&PartialD;O(2i,2j-1)}{\&PartialD;j}-\frac{\&PartialD;O(2i-\mathrm{1,2}j-1)}{\&PartialD;j}\\ =O(2i,2j)+O(2i-\mathrm{1,2}j-1)-O(2i-\mathrm{1,2}j)-O(2i,2j-1)\end{array}---\left(6\right)$

将式(6)代入式(5)，整理得： 

g₂(i,j)＝(4Δx₂Δy₂-2Δx₂)O(2i-1,2j-1) 

+(1+2Δx₂-2Δy₂-4Δx₂Δy₂)O(2i,2j-1)  (7)

+(2Δy₂+4Δx₂Δy₂)O(2i,2j)+(-4Δx₂Δy₂)O(2i-1,2j)

同理，将g₃和g₄按泰勒级数展开并整理得：

g₃(i,j)＝(4Δx₃Δy₃-Δx₃-Δy₃)O(2i-1,2j-1) 

+(Δx₃-Δy₃-4Δx₃Δy₃)O(2i,2j-1)

           (8) 

+(1+4Δx₃Δy₃+Δx₃+Δy₃)O(2i,2j)

+(Δy₃-Δx₃-4Δx₃Δy₃)O(2i-1,2j)

g₄(i,j)＝(4Δx₄Δy₄-2Δy₄)O(2i-1,2j-1) 

+(-4Δx₄Δy₄)O(2i,2j-1)

            (9) 

+(4Δx₄Δy₄+2Δx₄)O(2i,2j)

+(1+2Δy₄-2Δx₄-4Δx₄Δy₄)O(2i-1,2j)

令

X＝[O(2i-1,2j-1),O(2i,2j-1),O(2i,2j),O(2i-1,2j)]

       (10)

Y＝[g₁(i,j),g₂(i,j),g₃(i,j),g₄(i,j)] 

则式(3)、式(7)、式(8)、式(9)和式(10)联合起来可以改写为矩阵形式

BX＝Y  (11)

式中，矩阵B为：

$B=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ b_{21}& b_{22}& b_{23}& b_{24}\\ b_{31}& b_{32}& b_{33}& b_{34}\\ b_{41}& b_{42}& b_{43}& b_{44}\end{array}\right]---\left(12\right)$

其中，

b₂₁＝4Δx₂Δy₂-2Δx₂

b₂₂＝1+2Δx₂-2Δy₂-4Δx₂Δy₂

b₂₃＝2Δy₂+4Δx₂Δy₂

b₂₄＝-4Δx₂Δy₂

b₃₁＝4Δx₃Δy₃-Δx₃-Δy₃

b₃₂＝Δx₃-Δy₃-4Δx₃Δy₃

                 (13) 

b₃₃＝1+4Δx₃Δy₃+Δx₃+Δy₃

b₃₄＝Δy₃-Δx₃-4Δx₃Δy₃

b₄₁＝4Δx₄Δy₄-2Δy₄

b₄₂＝-4Δx₄Δy₄

b₄₃＝4Δx₄Δy₄+2Δx₄

b₄₄＝1+2Δy₄-2Δx₄-4Δx₄Δy₄

对于微扫描的位置，不难证明：矩阵B可逆，即

X＝B^-1Y  (14)

这表明即使按不规则微扫描位置，也可由式(10)的矩阵运算，得到等效的均匀2×2微扫描过采样图像。由于标定后，B^-1矩阵已知，因此，本文提出的过采样算法只需通过代数运算即可完成。

对于式(13)中Δx_t≈0，Δy_t≈0，将其代入式(12)所示系数矩阵B，可以得到系数矩阵近似为

$B\&ap;\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right]---\left(15\right)$

根据强对角优势矩阵的判断准则可以知道，系数矩阵B为强对角优势矩阵，如果用直接法或迭代法解系数矩阵为对角优势矩阵的线性代数方程组时，可以 保证算法的稳定性或收敛性，因此式(14)具有稳定的方程解，其图像重建效果更好。

实施例一

本实施例通过可见光Lena图像仿真实验与实际显微热图像实验来实施验证上述方法，通过matlab编程实现。

利用Lena图像进行了图像重建的仿真实验，实验结果如图4-图6所示。从目视效果看，本发明提出的过采样重构方法效果最好，其图像信息最丰富，可分辨的细节最多(头发丝)，图像最清晰，最接近原始高分辨力图像。采用峰值信噪比PSNR、通用图像质量因子Q和图像信息熵SNT等参数评价重构图像的效果，所得结果如表1所示，表1为图像重构的评价参数表，通过表1可以看出是过采样重构方法评价参数最好，而且较双线性放大法改善较大。

表1

实施例二

本实施例为实际显微热图像实验。为进一步验证算法的有效性，本发明利用各点定标后的微扫描显微热成像系统采集了四幅图像并完成了重建实验，实验结果如图7-图9所示。可以看出基于泰勒展开的过采样重构的图像效果最好，SNT值最大。同时采集多组显微热图像进行了图像重构实验，实验数据如表2所示，表2为图像重构的评价参数表，从表2中可以看出过采样重构的图像SNT值最大。

表2

综上所述，本发明提供了光学平板旋转微扫描显微热成像系统的高分辨力图像重构方法。该光学微扫描显微热成像系统应用于微电子和光电子器件及领域，可提高集成电路芯片及其可靠性设计水平，保证微电子和光电子器件及其产品的性能和质量；应用于医学领域，可为医学诊断、癌症检测等提供新的技术手段；应用于科学研究领域，可为科技人员提供新的分析工具；应用于公安刑侦领域，可为可疑物证、痕迹的侦别提供新的技术手段，具有很好的应用前景和推广价值。该显微热成像系统进一步结合超分辨力图像处理算法将会大幅度提高系统的空间分辨力，从而应用于更多的需要高分辨力细微热分析的领域。

本发明利用微位移位置的4幅低分辨力图像获得标准2×2微扫描模式图像，并进行过采样重构获得高分辨力的显微热图像，为此本发明采用光学平板旋转微扫描器，以微扫描零点为起点采集4幅非标准2×2微扫描图像，然后利用本发明提出的过采样重构法获得标准2×2微扫描图像并经过直接过采样重构得到高分辨力图像，以满足微电子集成电路芯片及其电路设计、医学诊断和科学研究领域对显微热分析的应用需求，本发明还可以应用于其它光学微扫描光电成像系统中。

本发明针对因环境、机械振动、装置加工精度等因素影响而无法得到理想的各自相差半个像素的微扫描位置点的问题，利用实际采集到的低分辨率欠采样微扫描图像得到高分辨率过采样图像，从而得到理想的微扫描位置点。本发明只需通过代数运算即可完成，简单、快捷、稳定，提高了成像质量，可以促进光学微扫描显微热成像技术在各个领域的应用与推广。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种显微热成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、获取物体的4幅低分辨率欠采样微扫描图像；

B、根据所述4幅低分辨率欠采样微扫描图像，获得标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像；

C、交叉融合所述标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像，获得一幅高分辨率的过采样图像。

2.如权利要求1所述的显微热成像方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、通过红外显微物镜将物体的红外辐射图像成像到红外焦平面探测器上；

A2、对微扫描各点定标；

A3、由红外显微物镜所成场景的显微热图像通过光学平板后,以步骤A2中的微扫描零点为起点在四个依次相差90°的倾角条件下，得到4帧低分辨率标准视频热图像；

A4、通过图像采集卡依次将所述4帧低分辨率标准视频热图像转化为数字图像，得到4幅低分辨率欠采样微扫描图像，并存于计算机中。

3.如权利要求2所述的显微热成像方法，其特征在于，所述步骤A2具体为：按系统微扫描各点自适应定标方法完成微扫描各点定标。

4.如权利要求2所述的显微热成像方法，其特征在于，所述4幅低分辨率欠采样微扫描图像的采样间距为热探测器像元尺寸的一半。

5.如权利要求1所述的显微热成像方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、根据公式X＝B^-1Y获得标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像；其中：

X＝[O(2i-1,2j-1),O(2i,2j-1),O(2i,2j),O(2i-1,2j-1)]，为标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像，其中i的取值为1、2，j的取值为1、2；

Y＝[g₁(i,j),g₂(i,j),g₃(i,j),g₄(i,j)]，为4幅低分辨率欠采样微扫描图像，其中i的取值为1、2，j的取值为1、2；

矩阵 $B=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ b_{21}& b_{22}& b_{23}& b_{24}\\ b_{31}& b_{32}& b_{33}& b_{34}\\ b_{41}& b_{42}& b_{43}& b_{44}\end{array}\right]$

在矩阵B中，b₂₁＝4Δx₂Δy₂-2Δx₂

b₂₂＝1+2Δx₂-2Δy₂-4Δx₂Δy₂

b₂₃＝2Δy₂+4Δx₂Δy₂

b₂₄＝-4Δx₂Δy₂

b₃₁＝4Δx₃Δy₃-Δx₃-Δy₃

b₃₂＝Δx₃-Δy₃-4Δx₃Δy₃

b₃₃＝1+4Δx₃Δy₃+Δx₃+Δy₃

b₃₄＝Δy₃-Δx₃-4Δx₃Δy₃

b₄₁＝4Δx₄Δy₄-2Δy₄

b₄₂＝-4Δx₄Δy₄

b₄₃＝4Δx₄Δy₄+2Δx₄

b₄₄＝1+2Δy₄-2Δx₄-4Δx₄Δy₄

其中，(Δx_t,Δy_t)为4幅低分辨率欠采样微扫描图像相对于标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像之间的位移，t的取值为1、2、3、4。

6.如权利要求5所述的显微热成像方法，其特征在于，

所述矩阵 $B\&ap;\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right].$

7.如权利要求5所述的显微热成像方法，其特征在于，在所述步骤B1之后，还包括步骤B2：对所述标准4帧2×2均匀微扫描欠采样图像进行插值，得到高分辨率的均匀2×2微扫描过采样图像。

8.如权利要求1至7任一项所述的显微热成像方法，其特征在于，在所述步骤C之后，还包括步骤D：对所述高分辨率的过采样热图像进行显微热图像显示、分析、存储和其它处理。