[发明专利]一种染色体图像实例标签生成方法及系统

权利要求书

1.一种染色体图像实例标签生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将临床数据中的核型图按照预设的类别排列模板进行区域划分及图像切割，得到不同类别区域的染色体子图，并对所述染色体子图进行图像增强；

S2、将经过图像增强的染色体子图进行阈值分割，得到分割后的染色体单体图像对应的二值连通域及其类别标签，并提取所述染色体单体图像的轮廓坐标；检测所述染色体单体图像对应的二值连通域外层的轮廓坐标，获取其最小外接矩形框坐标将该染色体切出，并统一填充边缘至预设的尺寸，输出染色体单体图像；

S3、将所有染色体单体图像与其对应的中期图中的染色体进行特征匹配，得到各个染色体从核型图到中期图的坐标映射关系；将所有染色体单体图像与其对应的中期图中的染色体进行特征匹配的步骤包括：

S3.1、对所述染色体单体图像利用全局阈值法或局部阈值法进行图像分割，得到对应染色体单体的二值连通域，并提取二值连通域外边缘的轮廓坐标p；

S3.2、将所述染色体单体图像与其对应的中期图中的染色体进行特征匹配，分别提取染色体单体图像的局部特征信息与中期图中相应染色体的局部特征信息；

S3.3、计算所有经过特征匹配的特征相似度，设置相似度阈值，获得特征信息匹配对；

S4、根据所述坐标映射关系，将各个染色体在核型图中的轮廓映射至中期图上，将各个染色体在核型图上的轮廓坐标转换为中期图上的轮廓坐标；将各个染色体在核型图上的轮廓坐标转换为中期图上的轮廓坐标的步骤包括：

S4.1、根据所述特征信息匹配对得到染色体从核型图到中期图的坐标映射关系H，根据映射关系H将所述轮廓坐标p进行转换，得到中期图上的对应染色体坐标P；

S4.2、计算映射关系H中所需要的尺寸变换值、平面移动变换值和角度旋转变换值，并根据预设的各变换值的上下限阈值判断当前配准转换的可靠性：当评估为失败，则将当前染色体归为未匹配染色体列表；若评估为成功，则将当前染色体归为已匹配染色体列表，同时将中期图中对应的染色体区域进行背景填充，同时剔除对应区域内的中期图局部特征列表中的元素；

S5、将各个染色体在中期图上的轮廓坐标与其对应的类别标签合并，生成各个染色体图像的实例标签；以及，还包括以下步骤：

S5.1：对中期图中所有染色体分别建立掩模：针对每条染色体，创建一个与中期图相同形状的全黑图像作为初始掩模，然后根据染色体在中期图上的轮廓坐标在初始掩模上画出白色轮廓，并对轮廓内填充为白色，得到每条染色体的掩模；

S5.2：计算所有染色体的掩膜之间的重合度：分别统计每两个掩膜内非零像素的个数N₁、N₂，将两个掩膜中大于零的像素值置为1，再对两个掩膜的像素矩阵进行点乘后求和，得到两个掩膜的相交像素个数M；计算两个掩膜的重合度2*M/(N₁+N₂)；

S5.3：计算所有染色体的掩膜之间的最短距离：分别提取两个掩膜中的染色体轮廓坐标点，然后分别计算两个掩膜中的所有轮廓点之间的距离，将其中最短的距离作为两个掩膜的最短距离；

S5.4：根据所有染色体中任意两个掩模之间的重合度和最短距离进行分类，并按照分类类别对掩模进行合并，得到对应类别的小簇图或单条图，以及对应掩模的轮廓坐标；

S5.5：对获得的小簇图、单条图及其对应的掩模轮廓坐标作为以切割图为单位的染色体实例标签。

2.根据权利要求1所述的染色体图像实例标签生成方法，其特征在于，所述S1步骤中，对所述染色体子图进行图像增强的步骤包括：将所述染色体子图转换为灰度图；分别统计所述所述染色体子图内高于阈值a和低于阈值b的像素数量Ia和Ib，估计图像曝光系数为Ia/Ib；建立曝光系数与Gamma变换数值的映射表，再根据所述映射表对所述染色体子图进行曝光度调整。