[发明专利]分割白细胞的方法

说明书

本发明涉及一种用来分割血涂片中染色白细胞的方法。

本发明的任务是，借助于从染色血涂片摄取的图像，对白细胞进行尽可能快速和准确的分割以及必要时的后续分类。分析应该在没有很大的计算耗费的情况下尽可能逼真地展现白细胞以及白细胞核的形状和位置，这样，才可能快速且无需很大耗费地实现必要时的白细胞后续分类。

按照本发明，这些任务将以在开始时所述方式中的方法通过在权利要求1的特征部分中列举的特征实现。其表明，通过实施的转换和后续的概率计算和鉴于概率乘积的分析，可以用很少的计算耗费实现在血涂片中包含的白细胞的非常精确的图像。

在一个按照权利要求2的特征的优选实施形式中，被观察的图像中白细胞的对比度将得到提高。

按照权利要求3的特征，将实现分析方法在计算技巧上的简化。聚类可以理解为带有可选的或特定的相似特性的像点的概括。k均值聚类(k-meansclustering)可以理解为这样一种算法，在这种算法中，簇的理想值k和用来确定簇的中点的函数是已知的。该算法如下运行：

1、初始化：(随机)选择k个簇中心

2、分类：每个对象都将被分配到距其最近的簇中心

3、重新计算：针对每个簇都将重新计算其簇中心

4、重复：如果这时对象的分类发生变化，继续步骤2，否则中止

然后从预设起点出发，实现以预设组数的数据聚类。

本发明还涉及按照权利要求7的计算机程序产品。

图1、2、3、4和6展示了不同的图像函数或概率曲线，图5a、b、c、d和e展示了不同的概率图像，它们在实施按照本发明的方法的过程中得到。图7展示了被分割后的白细胞。

下面，根据染色血涂片图像中白细胞的分割举例说明本发明。另外，还可以对以其它方式得到的白细胞图像进行分析。

染色血涂片的图像通过用彩色照相机摄取这些图像获取，该照相机安装在透射显微镜的镜筒中。

白细胞以染色的形式存在。白细胞核的色调相对于细胞质的色调形成明显的对照，尤其是更暗。

像素的饱和度(Sat(R，G，B))和亮度(Lum(R，G，B))被用来作为描述细胞核像素和背景像素的特征。下面展示了RGB颜色组分中像素饱和度和亮度的运算：

RGBmax＝max(R，G，B)

RGBmin＝min(R，G，B)

Lum(R,G,B)=RGBmax(R,G,B)+RGBmin(R,G,B)2]]>

有三个像素等级被定义：红细胞(红色血球)、白细胞或白细胞核(白色血球)和图像背景，这里假设，背景区域形成图像中最大数量的像素，然后是红细胞和白细胞。每个像素都通过“k均值聚类”方法被归入三个等级中的一个。如果大于90％的像素位于背景等级，将重复分类过程，以避免错误分割。“k均值聚类”的实施方法在英国牛津大学出版社于1995年出版的由Bishop，C.M.所著的Neural Networks for Pattern Recognition(《模式识别中的神经系统网络》)中被公开。

血涂片的图像背景颜色在摄取的彩色图像中显现出不是理想的白色，其原因可以是比如不理想的照明、彩色照相机未经最优化的白平衡或物体载体的玻璃。如果假设乘法(multiplikative)色彩混合，就可以针对图像中每个像素C∈{R，G，B}通过下面描述的运算转换针对每个新像素C′∈{R，G，B}的颜色，这样，每个背景像素都显示为近似白色。