[发明专利]基于生长域的微管内增量式细胞质速度场评估方法

说明书

本发明涉及一种基于生长域的微管内增量式细胞质速度场检测结果是否准确，真实有效的评估方法，所述评估方法基于以下步骤实现：S1，定义微管内增量式细胞质的生长域；S2，基于生长域建立微管内增量式细胞质的位移关系模型；S3，基于步骤S2所建立的位移关系模型，检测微管内增量式细胞质的速度场；S4，通过图像灰度误差对步骤S3计算得到的速度场的真实性进行评估。其中，所述的评估方法通过定义微管内增量式细胞质的生长域，并基于该生长域进行胞质定义域内质点的位移关系建模，然后通过该位移关系模型，计算微管内细胞质的速度场、灰度值以及灰度值误差，该灰度值误差可以对微管内增量式细胞质速度场的准确性、有效性进行评估。

技术领域

本发明涉及显微操作领域，具体涉及一种基于生长域的微管内增量式细胞质速度场检测结果是否准确，真实有效的评估方法。

背景技术

对于简单的运动，可以直接通过理论模型来进行表达，但是对于微管内增量式不规则物质的运动，由于其具有脉动性、多尺度变化、无规律等特性的运动行为，对这类运动的描述目前仍缺乏成熟的理论支撑。因此，相关研究人员通常通过实验观察和测量来直观的分析复杂运动的规律，从而为其运动模型提供验证依据。对于上述这样微管内增量式不规则物质的运动的估计方法，对于检测结果的真实性评价要求更高。

对于一些简单的物体运动，其运动存在理论计算模型，可以将其理论模型作为真实值计算方法，从而进行检测结果的评估。但是，对于微管内增量式不规则物质的运动，没有普适的理论模型作为其速度真值的参照。对于真实速度场(真值，ground-truth)可以获得的场景，其评价主要有平均角度误差(Average Angular Error，AAE)和均方根误差(RootMean Square Error，RMSE)。平均角度误差和均方根误差虽然都能够有效的评估检测方法的检测结果，但是都要求检测对象的真实速度场已知，因此常用于仿真等人工生成的数据。针对实际实验数据，检测对象的速度场真实值的获取是有很高成本的，甚至无法获得。因此，对于微管内增量式不规则物质的运动，其速度场检测方法的研究，以及检测结果的评价均具有重要的意义。

在细胞去核过程中，微管内不规则物质为细胞质。由于细胞去核是一个动态过程，微管内细胞质存在一个从无到有、从少到多的过程。通过对微管内细胞质的动态过程进行研究，对显微操作细胞去核方法的好坏，实验参数的选择具有重要的指导意义。但是，目前在显微操作领域内，针对这种在速度场真实值无法直接获得环境中，缺乏一种对微管内增量式细胞质进行速度场检测的方法或理论模型，更没有一种可以实现对微管内增量式细胞质速度场检测结果真实性、准确性进行有效评价的方法。

发明内容

为了实现对微管内增量式细胞质速度场检测结果的有效性、真实性进行验证、评估，本发明提供了一种基于生长域的微管内增量式细胞质速度场评估方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于生长域的微管内增量式细胞质速度场评估方法，所述速度场评估方法，包括以下步骤：

S1，定义微管内增量式细胞质的生长域；

S2，基于生长域建立微管内增量式细胞质的位移关系模型；

S3，基于步骤S2所建立的位移关系模型，检测微管内增量式细胞质的速度场；

S4，通过图像灰度误差对步骤S3计算得到的速度场的真实性进行评估。

进一步地，在步骤S1中，所述生长域由微管内增量式细胞质的胞质定义域进行实时更新得到，所述胞质定义域定义为：

Ω_t＝{(x，y)|0＜x＜L(t)，0＜y＜Y}

其中，Ω_t表示t时刻微管内的胞质定义域；(x，y)表示胞质定义域中的质点p的坐标；L(t)表示胞质定义域Ω_t在t时刻沿x轴方向上的长度，Y表示胞质定义域在y方向上的固定长度。