[发明专利]一种精子识别与多目标轨迹跟踪方法在审

专利信息
申请号: 202011464314.9 申请日: 2020-12-14
公开(公告)号: CN112580476A 公开(公告)日: 2021-03-30
发明(设计)人: 何意;贾明阳 申请(专利权)人: 深圳创怀医疗科技有限公司
主分类号: G06K9/00 分类号: G06K9/00;G06T7/246;G06T7/277;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194
代理公司: 深圳市金信启明知识产权代理有限公司 44484 代理人: 周斌
地址: 518000 广东省深圳市坪山区坑梓街*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 精子 识别 多目标 轨迹 跟踪 方法
【说明书】:

发明公开了一种精子识别与多目标轨迹跟踪方法,所述方法包括:在第一帧精子图像中选择一目标精子并获取其坐标,将所述坐标作为该目标精子的轨迹链的起始坐标点;使用轨迹预测算法计算该目标精子在第i帧精子图像中的预测坐标点;在第i帧精子图像中以所述预测坐标点设定搜索区域进行搜索,如该区域内搜到得到的多个精子则以多原则结合匹配算法进行关联匹配,得到一最佳匹配精子,并该将最佳匹配精子的坐标点加入该目标精子的轨迹链;如该区域内没有搜到精子则以所述预测坐标点加入该目标精子的轨迹链。本发明提高了精子运动轨迹的跟踪效率,适应精子时隐时现短暂丢失的场景,同时提高了匹配精度,减少错配率。

技术领域

本发明涉及精子样本计算机分析技术领域,尤其涉及一种精子识别与多目标轨迹跟踪方法。

背景技术

计算机辅助精液分析系统能够在一定程度上克服手工精液检测方法存在的主观性、低效性、误差性等弊端,能检测到人眼不易观测到的细微形态特征和运动特征,通过分析连续的精子图像序列可以获得更客观、更精确、更全面的精子分析结果。

在对精子图像序列分析的过程中,需要对多个精子进行帧间目标跟踪,搜索图像序列中精子在下一帧的位置并进行关联,从而获得精子的运动轨迹,尤其是在多目标匹配的过程中,匹配结果的好坏直接影响精子运动参数的计算。

而现有技术在对精子的跟踪过程中,存在以下缺陷:

1、直接在图像中一固定的大范围内进行搜索,候选目标多,跟踪效率低。

2、若在下一帧无法找到相应的匹配目标,就终止搜索,不再跟踪。在精子碰撞、精子粘连、精子被杂质遮挡等情况下,有可能造成同一精子在不同图像中的目标识别结果短暂丢失。这样,导致该精子并未得到最终的分析而影响精子质量分析结果准确率。

3、将距离精子预测位置最近的精子作为匹配目标进行关联。但由于精子外观的相似、运动无规则等因素,基于这种匹配原则的方法错配率较高,尤其是当精子密度较大时,错配率更是难以接受,计算得到的运动参数也难以衡量精子质量的高低。

因此,现有技术还有待改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种精子识别与多目标轨迹跟踪方法,旨在提高精子运动轨迹的跟踪效率,适应精子时隐时现短暂丢失的场景,同时提高了匹配精度,减少错配率。

为实现上述目的,本发明采取了以下技术方案:

第一方面,本发明提出了一种精子识别与多目标轨迹跟踪方法,其中,包括下述步骤:

S10,在第一帧精子图像中选择一目标精子并获取其坐标,将所述坐标作为该目标精子的轨迹链的起始坐标点;

S20,使用轨迹预测算法计算该目标精子在第i帧精子图像中的预测坐标点,其中,i∈[2,N],N为精子图像总帧数;

S30,在第i帧精子图像中以所述预测坐标点设定搜索区域进行搜索,如该区域内搜到得到的多个精子则以多原则结合匹配算法进行关联匹配,得到一最佳匹配精子,并该将最佳匹配精子的坐标点加入该目标精子的轨迹链;如该区域内没有搜到精子则以所述预测坐标点加入该目标精子的轨迹链;

S40,重复步骤S20至S30,直至该目标精子在所有帧精子图像中都得到了轨迹而完成轨迹链;

S50,另选一目标精子重复上述步骤,直至所有精子都完成了轨迹链。

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