[发明专利]交叉重叠染色体的分割方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字医疗的医学显微图像分析领域，具体为提出一种交叉重叠染色体的分割方法。

背景技术

随着多媒体通信技术和现代医学领域视讯信息化应用的不断融合和发展，医院的诊疗工作越来越多地依赖现代化的多媒体数字医疗检查结果。像显微镜、X光检查、CT、MRI、超声、肠胃镜和窥镜等影像学检查的应用也越来越普遍。数字医疗，即为通过计算机科学、现代网络通信技术及数据库技术，为医院所属各部门提供病人信息和管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换，并满足所有授权用户的功能需求。尤其是染色体分析工作，人工染色体分析是一项非常繁重的工作，医务人员必须把染色体的显微图片通过眼睛观察和手画方式来重现，再进行比较、分析、配对、排序和分类等一系列工作，这样需要大量消耗人力和物力。目前国内开发的一些染色体自动分析系统，是通过高清晰的摄像机架设于显微镜上，摄像机从显微镜捕获镜下的影像，然后通过数据线连接到专用计算机，由计算机运行染色体分析软件，影像在软件中显示。染色体分析人员可通过软件进行图像优化、染色体自动识别、自动排列、分割染色体和标准染色体核型对照、输出报告、保存数据等操作。染色体自动分析系统主要应用于现代显微镜下的临床医学分析诊断，其最大的优点是影像清晰度高、可在计算机大屏幕下直接观察、计算机自动识别、自动排列、分割染色体和标准染色体核型对照，大大减轻了医务工作者的劳动强度，而且提高了分析判断的准确度，并可以将图像方便存储、处理，为以后的分析总结提供宝贵资料，这也是医学显微图像分析的趋势。这些染色体自动分析系统，虽然有一些效果很好，但都没有达到令人满意的程度，特别是对染色体交叠、粘连图像的分割，染色体特征提取和条带分析等方面都存在无法克服的困难。

现有的染色体自动分析系统中，对于交叉重叠染色体多以手工分割为主，即手工选择交叉重叠染色体的四个切割点进行分割，这种手动方式需要耗费很多的时间和人力。除此之外的其他自动分割方法，通过染色体边缘特征选择内凹点作为染色体分割的切割点，但对于交叉重叠染色体的交叉重叠区域以外的染色体部分轮廓的要求较高，例如，不能存在与较大程度的弯曲，否则很容易产生对凹点的误判，导致分割错误。

发明内容

本发明的目的在于提出一种交叉重叠染色体的分割方法，对交叉重叠染色体的轮廓无特殊要求，并且能够实现自动分割出交叉重叠染色体。

本发明提出的交叉重叠染色体的分割方法，是基于线段长度的测量对两条垂直交叉的交叉重叠染色体进行分割，具体包含以下步骤：

步骤S100，所述第一染色体与所述第二染色体的交叉重叠区域为中心区域；根据接收的画线指令在所述中心区域沿所述第一染色体的骨架方向画一条线段，并且该线段的长度大于所述第二染色体的宽度；

步骤S200，计算所述线段的斜率及该线段的法线斜率，获得计算结果；

步骤S300，根据所述计算结果进行线段长度测量，并根据测量结果确定切割点；

步骤S400，根据所述切割点对所述交叉重叠染色体进行分割，

所述步骤S300具体由以下两种方式之一来实现：

方式一：

步骤S310，根据计算结果获得所述线段的法线方向，并任意选择所述线段的一端作为目标端；

步骤S320，在所述目标端上第k＝1个像素点做法线与所述交叉重叠染色体的边缘相交于两点，两个交点之间的距离定义为d_k；

步骤S330，在所述目标端上第k`＝k+1个像素点做法线与所述交叉重叠染色体的边缘相交于两点，两个交点之间的距离定义为d<sub>k`</sub>；

步骤S340，判断第一不等式d_k＞m和第二不等式d<sub>k`</sub>＞n是否都成立；m为所述第一染色体的宽度的0.5倍；n为所述第一染色体的宽度的1.5倍；若所述第一不等式和所述第二不等式都成立，则确定第k＝1个像素点法线与所述交叉重叠染色体的边缘相交的两点为切割点，并记录结果；否则，令k＝k`，返回步骤S330；

步骤S350，根据所述记录结果判断切割点数目是否为4个；如果是，进行

步骤S400；否则，选择所述线段的另一端作为目标端，返回步骤S320。

方式二：

步骤S310，根据所述计算结果获得线段的法线方向，并任意选择线段的一侧作为目标侧；

步骤S320，沿所述法线方向将所述线段往所述目标侧平移1个像素的距离；

步骤S330，判断所述线段与所述交叉重叠染色体的边缘是否有交点，如果有交点，执行步骤S340，否则，返回步骤S320；