[发明专利]一种精液自动检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种精液自动检测方法及系统，该方法包括以下步骤：1)获取精液样本视频；2)对精液样本视频进行大小调整和正则化的预处理；3)通过目标检测网络对预处理后的精液样本视频进行特征提取，根据所提取的特征筛选出目标检测精子；4)对筛选出的每一个目标检测精子新建并激活精子轨迹，输出激活的精子轨迹的序号；5)以精子轨迹的序号为索引，对所有精子轨迹按预设的间隔进行切分，进行精子数量统计及活性检测；本发明通过特征网络提升精子小目标的检测能力，并在精子发展运动轨迹的叠加时仍能准确追踪相遇前后的精子目标轨迹，提高检测精子数量精度和精子活性的判断精度。

技术领域

本发明涉及精子目标检测和活性分析的技术领域，尤其是指一种精液自动检测方法及系统。

背景技术

人工精液分析在精液分析方法中属于耗时长且误差较大的一种方法，使用计算机代替人工辅助精液分析能够有效缩短精液分析的时间，并且提高精液分析的准确度，排除主观因素的影响。

精液分析的核心在于精子目标追踪的方法，目前有几种主流的目标追踪方法：

1、基于目标特征的追踪方法，利用前后帧目标的特征对目标进行追踪，但对于精子而言，不同精子间特征差异不明显。

2、基于目标检测的目标追踪方法，对精子目标先进行目标检测，再对目标检测结果实行追踪。

得益于基于视频帧目标检测方法的目标追踪方法的发展，使得追踪物体上下帧的关联程度排除了图像特征变化做导致的失追，但这种方法仍有一定的缺陷：精子在图像中的体积通常较小，现有方法对于小物体的目标检测仍有一定局限性，物体过小导致网络对目标回归及分类难度增大；精子在图像中往往非常密集，在实行目标追踪方法的过程中对运动相交后的精子无法准确追踪，导致精子数量和精子活性判断误差增大。因此，现有的目标追踪技术在对精子目标追踪时存在较大的局限性。

发明内容

本发明的第一目的在于为解决现有技术中的不足，提供了一种精液自动检测方法，通过利用特征网络提升精子小目标的检测能力，并提高检测精子数量的精度和在精子发展运动轨迹的叠加时仍能准确追踪相遇前后的精子目标轨迹，提高精子活性的判断精度。

本发明的第二目的在于提供一种精液自动检测系统。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种精液自动检测方法，包括以下步骤：

1)获取精液样本视频；

2)对精液样本视频进行大小调整和正则化的预处理；

3)通过目标检测网络对预处理后的精液样本视频进行特征提取，根据所提取的特征筛选出目标检测精子；

4)对筛选出的每一个目标检测精子新建并激活精子轨迹，输出激活的精子轨迹的序号；

5)以精子轨迹的序号为索引，对所有精子轨迹按预设的间隔进行切分，进行精子数量统计及活性检测。

进一步，所述步骤1)执行以下操作：

使用移动摄像头配合高倍镜或采用显微镜固定拍摄精液样本视频，所述精液样本视频的帧数率不低于20帧/秒，精液样本视频中精子的像素大小不低于5像素。

进一步，所述步骤2)执行以下操作：

将步骤1)获取的精液样本视频的每一帧视频帧处理为图像矩阵，并对得到的图像矩阵进行大小调整和正则化的预处理操作。

进一步，所述步骤3)包括以下步骤：

301)将预处理后的精液样本视频的每一帧图像矩阵输入到目标检测网络中，通过目标检测网络的主干网络进行特征提取，获得多种分别对应不同尺寸的特征层；