[发明专利]细胞图像偏色校正方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，更具体地，涉及一种细胞图像偏色校正方法。

背景技术

细胞图像分析是一种重要的科研手段，随着信息技术和检验设备自动化的飞速发展，细胞图像自动识别系统逐渐代替了主观性强、效率低下的人工分析手段，在细胞形态学研究领域得到了广泛的应用。

细胞图像自动识别一般分为图像采集、细胞分割、特征提取以及细胞分类几个步骤。然而，由于显微成像条件、光照条件、染色制备条件等因素的限制，采集到的细胞图像往往存在较严重的偏色，使得后续步骤获取到的细胞颜色特征不够稳定。然而，细胞浆颜色是区分不同类别细胞或变异细胞的一个重要判断依据，不稳定的细胞颜色特征将严重影响到细胞分类的精度。对偏色的细胞图像进行偏色校正，可以有效提高细胞图像自动识别的精度。因此，细胞图像的偏色校正方法研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

传统的偏色校正算法主要有灰度世界法和完美反射法两种。灰度世界法认为，当一幅图像有足够多的颜色变化时，则图像中的R、G、B分量的均值会趋于相等。灰度世界法通过将偏色图像中的3个颜色通道均值调整至相等状态来实现颜色校正。然而，当图像中存在大面积单一色调时，会产生过度校正，其原因是图像不再满足“灰度世界”的假设。完美反射法则基于另一种假设：一个白色物体在任何光源色温下的图像中，其R、G、B通道的值皆为极大值。因此，完美反射法通过对三个颜色通道的线性变换，将图像中的极大值点调整为参考白点的颜色值（255，255，255），来实现颜色校正。然而，当图像中极大值点不是真正的白点时，校正效果不理想。细胞图像背景面积较大，存在大面积单一颜色；另外，图像中还存在噪声干扰和光照不均匀现象，导致难以获取图像中的真正白点。因此，这两种偏色校正方法不能很好的解决细胞图像偏色问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种细胞图像偏色校正方法，能快速而精确地校正呈现不稳定偏色的细胞显微图像的颜色，使后续提取到的细胞颜色特征更加精确。

本发明的细胞图像偏色校正方法，包括以下几个步骤：

（1）将原始彩色图像降采样为预设大小的小尺寸彩色图像；

（2）获取所述小尺寸彩色图像的显著图；

（3）获取所述显著图的canny边缘图，并获取每个边缘像素点的位置；

（4）对小尺寸彩色图像中边缘像素点附近的颜色向量进行k均值聚类，获取参考白点；

（5）根据所述的参考白点，利用完美反射法对原始彩色图像进行偏色校正。

所述的步骤（1）具体计算过程如下：

先根据预设尺寸和原始图像尺寸计算降采样因子r，即原始图像宽和高分别除以预设尺寸宽和高的较大值进行上取整；再利用r对原始彩色图像进行降采样，即每行和每列每隔r-1个点采样一个点，使降采样后的小尺寸彩色图像的宽和高均不大于预设尺寸的宽和高。

所述的步骤（2）具体计算过程如下：

先获取小尺寸彩色图像的均值颜色向量，再对小尺寸彩色图像进行中值滤波，然后对中值滤波后图像的每个像素计算其中值滤波后颜色值与均值颜色向量的欧式距离，并将其作为显著图的灰度值，最后再对该显著图的灰度值进行min-max归一化，使显著图的灰度值范围在[0, 255]之间。

所述的步骤（4）具体计算过程如下：

将边缘点数量记为n，对小尺寸彩色图像中每个边缘像素点，获取其邻域窗口内亮度最大的RGB颜色向量；将每个边缘像素点邻域内亮度最大的颜色向量构成n×3维特征向量，再进行k均值聚类；将聚类后亮度最大的聚类中心的颜色向量视作参考白点。

所述的步骤（5）具体计算过程如下：

对于原始彩色图像中的每个像素，分别对其R、G、B分量图进行灰度拉伸，即将其R、G、B分量图灰度值分别除以参考白点的RGB值，再乘以255，最终得到的图像即为偏色校正后的彩色图像。

本发明能够达到的有益效果如下：

因成像、光照和染色条件不一致，自动细胞识别系统采集的细胞图像存在严重偏色问题，以致后续提取到的细胞颜色特征不准确，直接影响整个细胞自动识别的精度。本发明提出的方法可以快速对偏色的细胞图像进行校正，使不同条件下获取的细胞图像颜色趋于稳定，提高自动细胞识别系统的鲁棒性和精确性。

附图说明

图1是本发明的细胞图像偏色校正方法的流程图；