[發明專利]一種血細胞單幀圖像的自動掃描方法

有效

• 申請號: 201210027280.6
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102564924A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 宋潔;行長印;牛振興;石欣
• 申請（專利權）人: 長春迪瑞醫療科技股份有限公司
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10;G02B21/36
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本發明涉及在顯微鏡系統中，通過控制自動載物臺的運動速度和相機的拍攝時間，進而得到清晰的血細胞圖像的方法。

背景技術

傳統的醫學顯微檢測，一般是由檢測人員通過光學顯微鏡對樣本進行目視觀察，并以手寫報告，手動計數器，或手繪圖的形式記錄完成。傳統顯微鏡檢工作效率低、強度大，存在人為的觀察誤差，對檢測員的技術水平要求較高，并且它只能通過顯微攝影進行圖像記錄，不能對圖像進行必要的處理，也不能快速存儲和再現，更不能通過網絡遠距離傳輸圖像信息，因而已經遠遠不適應現代醫學顯微圖像發展的要求。自動顯微鏡方法的應用為解決人工方法帶來的諸多問題提供了可能。自動顯微鏡能在很短的時間內可靠地識別血細胞樣本中的白細胞，精確測定其顏色，形狀和紋理對它們進行分類，而不會引入人為的不可避免的主觀因素。

血細胞形態學檢查中要求對血細胞樣本制成的血涂片整個表面進行觀察，但是，通常，顯微鏡的視野范圍要顯著小于整個血涂片樣本區域，這時就需要進行全景掃描工作。自動掃描是血細胞檢查分析的基礎，它提供實現圖像自動拼接和縫合的原始數據。同時在進行血細胞拍照的時候，往往由于相機和血細胞之間的相對運動，造成拍照圖像模糊，從而給圖像研究和應用帶來了一定的麻煩，為了便于對血細胞目標進行研究，需要把圖像進行清晰化，這種技術需要圖像恢復。對于模糊圖像的恢復，一般可以采用兩種方法。

一種方法適用于對圖像缺乏先驗知識的情況，此時可以對退化過程（模糊和噪聲）建立模型，進行描述，進而尋找一種去除或者削弱其影響的過程。由于這種方法試圖估計圖像退化過程影響以前的情況，所以是一種估計方法。

另外一種方法適用于對原始圖像有足夠的先驗知識，可以對原始圖像建立一個數學模型并且對模糊圖像進行恢復。例如，假設已知圖像中僅僅含有確定大小的圓形物體（例如星星、顆粒、細胞等等），這樣，由于僅僅是原始圖像很少幾個參數（數目、位置、幅度等等）未知，因此這是一個檢測問題。

運動模糊圖像一般可以用下面的線性移不變系統進行表示：

?????????（1）

這里f(x,?y)是原始圖像，g(x,?y)是相應的模糊圖像，h(x,?y)是系統的點擴散函數，n(x,?y)是隨機噪聲。

在運動模糊圖像中，模糊距離是指原始圖像中像素點運動的軌跡范圍。模糊距離對于確定系統的點擴散函數h(x,?y)有著重要意義。利用模糊圖像頻域中兩個零點之間的距離得到模糊距離，進而確定系統的點擴散函數。但是這種方法有一定的局限性，不能用來求其它運動造成的模糊。維納濾波雖然在一定程度上抑制了噪聲，在最小均方意義上也達到了最優，并且在一定程度上改善了圖像的質量，但是由于點擴散函數不能精確地確定，并且假設實際系統是個平穩隨機過程，這和圖像模糊的實際情況相差較大，所以恢復具體的運動模糊圖像，

效果不一定是最好的。有人提出最大后驗概率(MAP)的方法恢復，這種方法假定系統是個二維線性移不變系統，并對系統建立AR?模型進行圖像恢復和參數估計。但是用這種方法恢復圖像，需要進行大量的計算，不能滿足快速處理的要求。Savakis?和?Trussell?提出利用圖像功率譜的方法確定系統的參數，但是這種方法對噪聲過于敏感，在噪聲存在的情況下，效果不佳，需要進行大量的計算，不能滿足實時性的要求。

發明內容

本發明提供一種血細胞單幀圖像的自動掃描方法，以解決在噪聲存在的情況下，效果不佳，需要進行大量的計算，不能滿足實時性要求的問題。

本發明采取的技術方案是：?它由計算機、電機控制器、步進電機、顯微鏡自動載物臺、照明系統、載玻片、顯微鏡系統、數字攝像頭、圖像采集卡組成；其中，數字攝像頭裝在顯微鏡的攝像接口上，顯微鏡自動載物臺設有X方向步進電機，計算機的通訊接口接于電機控制器的通訊模塊，電機控制器的輸出連接步進電機，數字攝像頭的輸出信號送至計算機的圖像采集卡；

所述方法包括：

將顯微鏡載玻片放到顯微鏡自動載物臺上；

計算機分別產生運動控制信號和圖像采集控制信號，并將所述運動控制信號提供至電機控制器，電機控制器控制顯微鏡自動載物臺的移動速度和方向，移動速度v=幀率F×分辨率R×像元尺寸P/放大倍率M；

圖像采集控制信號提供給圖像采集卡，圖像采集卡響應所述控制信號來捕獲圖像，所述圖像采集控制信號中：

血細胞單幀圖像曝光時間：ΔT=p×Δτ，p為血細胞所占的像素個數，其中Δτ是一個像素的曝光時間：

Δτ=1/（幀率F×相機橫向分辨率R_C）。

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