[发明专利]外阴阴道假丝酵母菌孢子检测方法

说明书

一种外阴阴道假丝酵母菌孢子检测方法，外阴阴道假丝酵母菌孢子的检测精确度与召回率高，对聚团孢子的检测效果卓著。本专利提出改进的FasterRCNN方法，利用假丝酵母菌孢子经过革兰氏染色后的成像特点，建立辅助RPN网络，将专家知识融入到FasterRCNN网络中，提高了孢子检测精度，降低了特征提取层的复杂度。运行该检测网络所需的计算复杂度与时间大大缩短，更适合在妇科镜检分析设备部署。

技术领域

本发明涉及医疗图像信息处理技术领域，具体涉及一种外阴阴道假丝酵母菌孢子检测方法。

背景技术

女性生殖道感染是女性常见疾病，也是全球性的社会及公共卫生问题，具有发病率高、复发率高的特点。据统计在我国妇产科门诊55％以上的患者都与生殖道感染相关。每年约2亿人次由于生殖道感染就诊，由此产生的医疗费用可高达400多亿/年。生殖道感染若得不到及时诊断和正确治疗，可导致不孕症、死胎、死/早产、先天感染及新生儿感染等并发症发生，影响家庭幸福及社会稳定，因此妇产科微生态检测至关重要。

妇产科微生态检测技术核心主要包括形态学和功能学两个环节。中华医学会妇产科分会感染协作组推荐的阴道微生态诊断方案也为形态学结合功能学检测，以期能全面、系统的评价女性阴道微生态状况，给予个体化、规范化的管理。功能学检测是指利用生化的方法对阴道分泌物进行干式化学检测，主要通过检测正常优势菌和致病菌的预成酶和代谢物等指标，可以反映阴道正常菌和致病菌的功能学情况，但此方法对滴虫、真菌检验结果可靠性较差，特异性也差，无法反映清洁度，并且由于工作量大，会影响检测速度。相对于更加依赖设备及试剂的功能学检测环节，形态学检测需要经过专业培训的实验室技术人员，能够娴熟地应用显微镜并对所观察到的形态学特征进行判读。虽然，全国各地三甲医院临床专家均有开展微生态临床技术检测培训，但尚不能满足目前的临床需求，同时存在一定的主观性。因此，形态学检测这一环节成为了制约微生态检测技术进一步推广的短板。

外阴阴道假丝酵母菌病是外阴阴道瘙痒和白带增多的最常见原因之一。其特征为假丝酵母菌所致炎症，需要进行治疗以缓解症状。其中外阴阴道酵母菌孢子在革兰氏染色下，颜色差异较小；在同等放大倍率的显微镜下，孢子的体积大小差异不大。因此形态学检测非常适用于外阴阴道假丝酵母菌病的诊断。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种基于深度学习的准地检测显微镜下革兰氏染色图片中的孢子的方法本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种外阴阴道假丝酵母菌孢子检测方法，包括如下步骤：

a)通过图像采集设备采集外阴阴道假丝酵母菌孢子的典型图像；

b)对步骤a)中采集的图像利用Pascal VOC数据集的格式进行标注；

c)对步骤a)中的采集的图像进行特征提取，提取长度为H、宽度为W、通道数为C的特征图F；

d)将特征图F输入RPN网络，在特征图F去滑动窗口，每个滑动窗口的中心点为锚点，将k个不同尺寸比例的箱体以同一个锚点计算可能包含物体的概率，k个箱体构成锚箱，以锚箱的左上端点位置(P_x,P_y)以及锚箱的宽度w和锚箱的高度h作为锚点左边位置信息(P_x,P_y,w,h)，每个锚点得到k个概率及4k个坐标位置信息，4k个坐标位置定义为目标定位框，k个概率定义为区域分类结果；

e)根据步骤b)中的到的图像标注的数据集，参照孢子的位置坐标，在显微图像中剪裁出若干包含孢子的小图像，孢子小图像中含有一个孢子，剔除图像背景中含有菌丝的孢子小图像，构建仅含有孢子的孢子小图像数据集；

f)利用Kmeans算法分别对孢子小图像按照颜色空间进行类别数为二的非监督聚类，筛选m个分类正确的孢子小图像；