[发明专利]细胞图像的处理方法和装置在审
申请号: | 201810171151.1 | 申请日: | 2018-03-01 |
公开(公告)号: | CN108334860A | 公开(公告)日: | 2018-07-27 |
发明(设计)人: | 万涛;秦曾昌;徐淑淞 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G06K9/00 | 分类号: | G06K9/00;G06N3/04 |
代理公司: | 北京汇捷知识产权代理事务所(普通合伙) 11531 | 代理人: | 于鹏 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 细胞核 细胞图像 分割 细胞质 细胞标签 水平集 真阳性 细胞 像素 卷积神经网络 方法和装置 图像预处理 形态学操作 背景分离 初始轮廓 处理装置 分割图像 分类问题 问题转换 细胞边界 细胞团块 像素区域 多尺度 鲁棒性 阈值法 准确率 标签 筛选 检测 分配 改进 | ||
1.一种细胞图像的处理方法,其特征在于,所述方法包括:
对获取的细胞图像进行预处理操作;
通过多尺度LoG算子检测出经过预处理操作的所述细胞图像中的细胞团块图像的候选细胞核中心,并对所述候选细胞核中心周围patch进行提取;
根据提取后的结果,通过卷积神经网络筛选出真阳性细胞核,并使用水平集分割真阳性细胞获取所述真阳性细胞核的边界;
对每一个不为0的超像素区域分配细胞标签,其中,将所述细胞图像的背景设为0,通过超像素过分割图像后,将细胞核超像素设为0,所述细胞标签由细胞核确定;
提取相同的所述细胞标签的超像素作为粗分割结果,对所述粗分割结果使用开操作平滑边界后,作为细胞的初始轮廓,使用改进后的水平集演化获取分割结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:根据所述粗分割结果为初始轮廓进行水平集演化,获取预设精细度值的细胞边界,通过所述细胞边界对每一个粗分割细胞进行调整。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对获取的细胞图像进行预处理操作,包括:
对所述细胞图像通过中值滤波器去噪,且通过各项异性滤波器平滑图像;
对原图像I进行开操作得到图像Io,对原图像进行闭操作得到图像Ic,且根据原图像I、图像Io以及图像Ic获取光照矫正后的图像Ilc,其中,Ic乘以2减去原图像I得到Ic1,光照矫正后的图像Ilc为I+Io-Ic1;
对光照矫正后的图像Ilc进行处理,并通过大津阈值法将所述细胞图像中的细胞团块与背景分离,分离后滤除小面积区域,以完成所述细胞图像中杂质的滤除操作。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对光照矫正后的图像Ilc行处理包括:对光照矫正后的图像Ilc腐蚀操作,并进行第一次重建图像操作;
对第一次重建的图像进行膨胀操作,并进行第二次重建图像操作。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:通过多尺度高斯拉普拉斯算子斑点检测法,对所述细胞图像用不同方差σ的高斯核进行拉普拉斯变化,产生LoG算子。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过多尺度LoG算子检测出经过预处理操作的所述细胞图像中的细胞团块图像的候选细胞核中心,包括:通过所述多尺度LoG算子对所述细胞图像进行卷积操作,获取极大响应值点,并将所述极大响应值点定义为所述候选细胞核中心。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对每一个不为0的超像素区域分配细胞标签,包括:每个灰度值不为0的超像素遍历所有的所述细胞核,判断超像素是否紧邻所述细胞核;
若紧邻,则该超像素属于所述细胞核所在的细胞内;
若超像素与所述细胞核之间存在其它的超像素区域,则判断超像素与所述细胞核的距离是否在预设范围内;
若在预设范围内,分析该超像素与所述细胞核的灰度变化。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:若一个超像素遍历所有的所述细胞核没有分配标签,则赋予距离最近的细胞核标签。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述提取相同的所述细胞标签的超像素作为粗分割结果,对所述粗分割结果使用开操作平滑边界,包括:提取属于同一标签的所述超像素区域,对提取的所述超像素区域使用形态学开操作进行平滑,其中,所述粗分割结果为细胞的初始形状。
10.一种细胞图像的处理装置,其特征在于,所述装置包括:
预处理模块,用于对获取的细胞图像进行预处理操作;
提取模块,用于通过多尺度LoG算子检测出经过预处理操作的所述细胞图像中的细胞团块图像的候选细胞核中心,并对所述候选细胞核中心周围patch进行提取;
细胞核边界获取模块,用于根据提取后的结果,通过卷积神经网络筛选出真阳性细胞核,并使用水平集分割真阳性细胞获取所述真阳性细胞核的边界;
细胞标签分配模块,用于对每一个不为0的超像素区域分配细胞标签,其中,将所述细胞图像的背景设为0,通过超像素过分割图像后,将细胞核超像素设为0,所述细胞标签由细胞核确定;
分割模块,用于提取相同的所述细胞标签的超像素作为粗分割结果,对所述粗分割结果使用开操作平滑边界后,作为细胞的初始轮廓,使用改进后的水平集演化获取分割结果。
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