[发明专利]一种快速检测木质纤维材料中导管细胞形态特征的方法

摘要

本发明涉及一种快速检测木质纤维材料中导管细胞形态特征的方法，属于木质纤维材料显微结构检测技术领域。该方法首先是为获取显微图像，对木质纤维材料进行样品前期制备；将制备好的样品通过光学显微镜获取能分辨出各木质纤维材料各组成细胞的显微图像；对获取的显微图像进行图像像素和实际尺寸比例关系确定及处理，为保证显微图像中导管细胞形态特征的可读性和识别和检测的准确性；设定处理后的显微图像导管细胞形态特征检测的参数；进行导管细胞形态特征检测，最终获得满足设定参数要求的木质纤维材料中导管细胞图像以及导管细胞形态特征数据。本发明填补了当前测试方法无法自动获取木质纤维材料导管细胞个数、面积及圆度等形态特征这一空白。

主权项

1.一种快速检测木质纤维材料中导管细胞形态特征的方法，其特征在于，该方法首先是为获取显微图像，对木质纤维材料进行样品前期制备；将制备好的样品通过光学显微镜获取能分辨出各木质纤维材料各组成细胞的显微图像；对获取的显微图像进行图像像素和实际尺寸比例关系确定及处理，为保证显微图像中导管细胞形态特征的可读性和识别和检测的准确性；设定处理后的显微图像导管细胞形态特征检测的参数；进行导管细胞形态特征检测，最终获得满足设定参数要求的木质纤维材料中导管细胞图像以及导管细胞形态特征数据；/n该方法具体包括以下步骤：/n1)为获取显微图像，对木质纤维材料进行样品前期制备：/n依据木质纤维材料种类及形状，切分成利于获得显微图像的块状形态材料，该块状材料作为样品用于其显微图像获取；/n2)将制备好的样品通过光学显微镜获取能分辨出各木质纤维材料样品各组成细胞的显微图像：/n将步骤1)制备好的样品切取厚度为10-30μm的切片；然后用生物剂染料对切片进行染色，以保证能区分出组成木质纤维材料的不同类型的各组织细胞，染色时间依据在光学显微镜下观察到的各组织细胞的轮廓清晰所需的时长而定；然后通过梯度酒精使得切片中的各组织细胞脱水，并采用二甲苯使脱水后的各组织细胞变为透明，用封片剂对各组织细胞变为透明后的切片进行封片处理；封片处理后的切片在光学显微镜下观察拍照，获取木质纤维材料样品的显微图像，对于各类型木质纤维材料样品，保存各样品可以区分出该样品中导管细胞的显微图像；/n3)对获取的显微图像进行图像像素和实际尺寸比例关系确定及图像处理，以保证显微图像中导管细胞形态特征的可读性及识别和检测的准确性，具体包括：/n3.1)确定图像像素和实际尺寸相关关系比例：将经步骤2)获得的显微图像上的比例尺的实际长度与该比例尺的像素相对应，即可确定图像像素和实际尺寸间的比例关系，用于确保在检测导管细胞形态特征时得到的是导管的实际尺寸；/n3.2)对比度增强处理：通过调整经步骤3.1)确定图像像素和实际尺寸相关关系比例的木质纤维材料样品的显微图像的图像饱和像素值，增强该显微图像中导管细胞和纤维细胞及其他类型细胞的对比度，有助于导管细胞形态特征的识别；/n3.3)图像类型转换处理：将经步骤3.2)对比度增强处理后的图像转换成二进制灰度图像，即只有黑白两种色彩区分的图像；/n3.4)导管细胞标记处理：将步骤3.3)得到的二进制灰度图像通过选取阈值对二进制灰度图像中导管细胞进行标记，当只有导管细胞的腔和壁色彩全部为指定颜色时即设定为最佳阈值，通过该最佳阈值获取的显微图像即已将该图像中的导管细胞进行了标记处理，此标记便于对导管细胞随后的检测；/n4)设定处理后的显微图像导管细胞形态特征检测参数，具体包括：/n4.1)导管细胞面积参数设定：选择经步骤3)处理后的显微图像中较大导管细胞和较小导管细胞，分别测量其直径，并计算纤维图像中较大导管细胞的面积S’