[发明专利]一种基于面积约束与形状约束的细胞结构三维形貌恢复方法

摘要

本发明公开了一种基于面积约束与形状约束的细胞结构(如细胞核、细胞膜)三维形貌恢复方法，通过面积约束条件与形状约束条件实现荧光共聚焦失效图层中细胞器结构的有效恢复，并通过逐层拼接，最后完成可用于免标记细胞物理特征仿真运算的细胞三维形态结构模型。本发明较常用的直接通过荧光共聚焦图像重构的细胞非完整三维形态方法，有效的恢复了由荧光标记等误差产生的细胞形态缺失，对依据细胞形态建模实现的细胞本征物理特性的计算、提取，以及细胞病变状态的免标记反演规律研究，具有非常重要的理论意义与实际应用价值。

主权项

1.一种基于面积约束与形状约束的细胞结构三维形貌恢复方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)采集细胞结构的层析扫描图组，根据层析扫描图组提取细胞结构断层形态；(2)根据步骤(1)提取的细胞结构断层形态建立实际的断层细胞结构像素面积‑图层曲线；(3)针对图像中的非零像素点，计算图像熵，绘制图像熵‑图层曲线；(4)根据步骤(3)的图像熵‑图层曲线设定置信区间；(5)对步骤(4)的图像熵‑图层曲线区间内的图层像素面积做二次曲线拟合，根据该拟合的曲线确定细胞图组上下两端待恢复图层区间；(6)以步骤(4)设定的置信区间两端图层形状分别作为与之相邻的待恢复图层区间形状约束，以断层图像的像素面积为面积约束，恢复细胞两端待恢复图层的形态；(7)将恢复图层和置信区间图层进行全空间拼接，实现细胞膜三维空间模型构建。