[发明专利]一种尿液细胞图像分类识别系统及分类识别的方法

说明书

技术领域

本发明属于临床医学技术应用领域，特别是对疾病诊断、治疗监测及健康普查具有重要的临床意义。

背景技术

近年来，随着计算机技术的发展，数字图像处理技术得到了迅速的发展，在航空航天、工业生产、资源环境、气象及交通监测、文化教育等各个领域有着广泛的应用需求，创造了巨额的社会价值。在生物医学工程方面，如显微图像的处理与识别在血细胞自动计数和结构自动分析及细胞的智能化诊断等方面已有了较好的应用。借助显微镜，人们可以观察到细胞的显微和超显微结构，通过分析其形态，获得疾病诊断所需的大量信息。但是，通过人眼的显微观察不仅容易使观察者眼睛产生疲劳，进而造成误判的误差，而且人眼主观观察受主观因素影响较大，缺少客观的评价标准，科学严谨性较差。

随着技术的不断发展，人们对医学检测客观性的要求越来越高，于是血细胞分析和自动识别系统便应运而生。近年来，人们研制了许多细胞分析和识别系统，用于对血细胞图像进行自动分析，定量计算出我们所需要的诊断信息，这些细胞分析和自动识别系统提高了诊断的客观性，同时也减轻了医务人员的工作负担，提高了分析的准确性。如何提高基于细胞图像信息的病例诊断精度、速度和重复性是本发明的主要目的。

发明内容

本发明目的是研究尿液细胞图像识别分类，用于对尿液细胞图像进行自动分析，定量计算出我们所需要的诊断信息，这些细胞分析和自动识别系统提高了诊断的客观性，同时也减轻了医务人员的工作负担，提高了分析的准确性。

本发明提供的尿液细胞图像分类识别系统，包括细胞筛、通路转换控制器、显微镜、图像识别分类器和计算机组成；

细胞筛，是由不同规格的分子筛构成的，把不同规格的分子筛放在筛选盘上，通过计算机的旋转控制对待测尿液进行细胞筛选。而分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子分离开来。

通路转换控制器，其作用相当于一个开关，细胞筛将不同大小的细胞筛选出来，通过计算机控制开与关，将先后筛选的不同大小的细胞按顺序传输到显微镜中；

图像识别分类器，采用支持向量机分类器对待检测的细胞图片所有像素点进行预测分类，最终达到识别分类的目的。

本发明同时提供了一种使用以上所述系统进行尿液细胞图像分类识别的方法，该方法是一种快速、精确的尿液潜血细胞分类方法，包括：

使用细胞筛进行细胞筛选，主要运用物理方法对尿液样本进行初步分类，先将尿液细胞进行稀释，再通过管道内的活塞提供压力来控制尿液的速度，通过计算机控制，旋转细胞筛中的筛选盘到规格最小的分子筛上，然后尿液以0.1mm/s的速度流入细胞筛进行筛选，然后再通过计算机控制旋转筛选盘，旋转到下一个分子筛上，达到了增大所筛选细胞大小的要求，重复此步骤，从而将尿液中不同大小的细胞分离开来，再由计算机控制通路转换控制器的开关，将所筛选的不同大小的细胞传输给显微镜进行图像观察和采集，然后传输给计算机；

计算机再将所获取的图片传输给图像识别分类器，利用图像预处理以及分割技术对待检测图像进行处理，分割细胞图像结构，提取细胞特征参数以及形态特征参数以及纹理特征参数，在此基础上根据各种不同细胞自身的特点筛选出多个重要的形态特征构成用于识别的特征向量，最后根据这些特征向量用图像识别的相应方法进行细胞分类，输出统计信息供医学临床判断。

本发明的优点和有益效果：

本发明将生物医学技术与计算机图像处理技术以及一定的机器视觉技术联系起来，发挥其优势，得出效果明显的预期目标。同时也减轻了医务人员的工作负担，提高了分析的准确性。

附图说明：

图1是本发明尿液细胞分类识别系统工作流程图；

图2是细胞筛的结构图；

图3是本发明中涉及的尿液细胞原始图像；

图4是本发明方法对图2中图像进行实验的识别分类结果图。

具体实施方式：

实施例1、尿液细胞图像分类识别系统

尿液细胞图像分类识别系统包括细胞筛、通路转换控制器、显微镜、图像识别分类器和计算机组成；