[发明专利]应用四元数分割与图论优化的外周血白细胞边缘提取方法

摘要

本发明公开了一种应用四元数边缘检测与图论优化的外周血白细胞边缘提取方法，包括用于提高图像信噪比的图像预处理步骤、用于获取仅包含一个白细胞正方形区域的细胞窗定位步骤、应用正交小波包多尺度分析与链码方法实现白细胞胞核轮廓提取与链接的步骤、应用四元数边缘检测获取胞浆轮廓片段的步骤、应用图论优化方法实现胞浆轮廓链接的步骤。通过综合白细胞胞核及胞浆边缘提取与链接结果实现外周血白细胞边缘的分割提取。

主权项

一种应用四元数边缘检测与图论优化的外周血白细胞边缘提取方法，其特征在于，该方法首先进行白细胞图像预处理，通过细胞窗定位，得到仅包含一个白细胞的正方形区域，然后分别检测并链接白细胞胞核轮廓与胞浆轮廓，具体处理步骤包括： （1）对采集的白细胞彩色图像进行增强处理：首先将采集的血细胞彩色图像转换为灰度图像，然后采用中值滤波方法对所述灰度图像进行噪声滤除； （2）应用直方图分析方法获取仅包含一个白细胞的正方形区域； （3）分别获取白细胞胞核边缘轮廓和白细胞胞浆轮廓片段，具体包括： （3a）在灰度图像上对所述正方形区域应用正交小波包多尺度分析和边缘链码方法，得到白细胞胞核边缘轮廓， （3b）在原始血细胞彩色图像上对所述正方形区域应用四元数边缘检测方法，获取白细胞胞浆轮廓片段，具体方法为： 根据所述步骤（2）得到的正方形区域，从原始的血细胞彩色图像中截取这个白细胞的正方形区域，然后在所述从彩色图像中截取的正方形区域上应用四元数边缘检测方法获取白细胞胞浆轮廓片段： 首先通过建立血细胞彩色图像的色彩空间的共色调平面方程，计算得到四元数形式的色彩表达式，然后分别估算外周血白细胞胞浆与背景色彩的色度轴纯四元数值，应用四元数卷积方法计算步骤（2）得到的正方形区域内的边缘强度，通过阈值方法进行边缘点判断，得到白细胞胞浆边缘点，最后结合外周血白细胞胞浆的封闭近圆特性以及所述正方形区域内只有一个白细胞的先验知识，通过胞浆轮廓片段提取方法得到白细胞胞浆轮廓片段； （4）对所述步骤（3b）中获取的白细胞胞浆轮廓片段应用图论优化方法进行白细胞胞浆边缘轮廓片段的链接，得到白细胞胞浆轮廓，具体方法为： 首先以白细胞胞浆边缘轮廓片段的端点为顶点，用加权的边来表示白细胞胞浆边缘轮廓片段端点之间的连接关系，权值表示加权边的边缘代价，从而将白细胞胞浆边缘轮廓片段的链接转换成对代价函数进行优化， 然后计算每个白细胞胞浆边缘片段的长度和曲率，代入代价函数使得误差不断减小，并得到有效的白细胞胞浆轮廓分割结果。