[发明专利]一种基于图像的寄生虫虫卵形状识别系统及方法

权利要求书

1.一种基于图像的寄生虫虫卵形状识别方法，其特征在于，所述基于图像的寄生虫虫卵形状识别方法包括以下步骤：

步骤一，通过取样模块的样本采集单元利用寄生虫卵自动取样装置采集定量的粪便标本放入集卵标本盒中，然后通过搅拌单元利用机械臂加入稀释液并搅拌混匀；

步骤二，混合均匀后，通过输送单元利用吸样针将稀释混匀后的样品输送到显微镜的流动计数池内，再通过细管输送到载玻片上，完成对待识别的虫卵样品的取样操作；

步骤三，通过图像采集模块利用显微镜镜头对虫卵样品的原始图像进行采集；通过光照补偿模块利用照明灯在进行图像采集时对虫卵样品进行光照补偿；

步骤四，通过图像预处理模块利用灰度处理单元获取虫卵样品原始图像中各像素的灰度值，得到灰度矩阵；根据所述灰度矩阵中行/列灰度分布趋势，得到均衡数组；

步骤五，根据所述均衡数组修正所述灰度矩阵，对采集的虫卵图像进行灰度处理，将采集的彩色虫卵图像转换为灰度图像；

步骤六，通过中值滤波单元把局部区域的像素按灰度等级进行排序，将图像的前景与背景分离，并取所述序列中灰度的中值作为当前像素的灰度值；

步骤七，将所述图像像素的灰度值转化为单一的图像灰度变化曲线，并对所述图像的灰度变化曲线进行曲线拟合校正，根据校正后的灰度变化曲线确定图像切割位置；

步骤八，通过中央处理与控制模块利用中央处理器接收采集的数据信息，并通过采集信息和预设参数对所述基于图像的寄生虫虫卵形状识别系统的各个受控模块进行协调控制；

步骤九，通过模板匹配测量相似度算法并根据步骤七确定的图像切割位置对所述待分割的虫卵图像进行精准定位；通过图像分割模块对所述与定位后的虫卵图像的位置进行截取，采用基于边缘检测的分割方法对预处理后的图像进行分割处理；

步骤十，通过特征提取模块利用特征提取程序提取图像中虫卵的几何形状特征、灰度特征及纹理特征，并将其转化为计算机能够识别的特征向量；

步骤十一，通过特征识别模块利用决策树方法对提取的虫卵图像特征进行模式识别，将寄生虫虫卵类别样本进行离线训练，确定权值，与获得的特征向量进行运算，对待识别虫卵图像进行识别；

步骤十二，通过判断与校准模块利用判断程序将虫卵图像识别结果与数据库中存储的同一种类的虫卵信息进行对比，对识别结果的准确性进行判断；针对差异之处，通过校准程序对图像识别结果进行校准处理；

步骤十三，通过图像库构建模块利用数据库构建程序进行图像库的构建，并将虫卵样品的原始图像、预处理结果、图像分割结果、特征向量、图像识别结果以及校准结果进行存储；

步骤十四，通过显示模块利用显示器显示虫卵样品的原始图像、预处理结果、图像分割结果、特征向量、图像识别结果以及校准结果的实时数据。

2.如权利要求1所述的基于图像的寄生虫虫卵形状识别方法，其特征在于，步骤四中，所述均衡数组中元素的分布趋势与所述行/列灰度分布趋势相反；

所述根据所述灰度矩阵中行/列灰度分布趋势，得到均衡数组，包括：

(I)根据所述灰度矩阵中各行/列的灰度值和，拟合得到行/列灰度分布线；

(II)将所述灰度值和的序号分别代入所述行/列灰度分布线，得到各行/列灰度待定值；

(III)将灰度值和的均值除以各行/列灰度待定值，得到均衡数组中各数值。

3.如权利要求1所述的基于图像的寄生虫虫卵形状识别方法，其特征在于，步骤六中，所述中值滤波处理的方法，包括：

(1)将含有若干个点的滑动窗口的滤波模板在图像中漫游，并将模板中心与图中某个像素位置重合；

(2)读取模板中各对应像素的灰度值；

(3)将这些灰度值从小到大排列；

(4)取这一列数据的中间数据，将其赋给对应模板中心位置的像素。

4.如权利要求3所述的基于图像的寄生虫虫卵形状识别方法，其特征在于，步骤(4)中，如果窗口中有奇数个元素，中值取元素按灰度值大小排序后的中间元素灰度值；如果窗口中有偶数个元素，中值取元素按灰度值大小排序后，中间两个元素灰度的平均值。