[發明專利]細胞識別方法和裝置、以及尿液分析儀

在審

• 申請號: 201210418733.8
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103793709A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 遲穎;蘇子華;張志遠
• 申請（專利權）人: 西門子醫療保健診斷公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G01N21/17
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李慧

技術領域

本發明涉及細胞識別技術領域。更具體地說，涉及能夠更準確快速地識別尿沉積物中的紅血細胞和白血細胞的方法和裝置，還涉及包括該裝置的尿液分析儀。

背景技術

正常人尿中可有很少量紅血細胞、白血細胞、上皮細胞、結晶、以及粘液絲，罕見有透明管型，但是也有可能有過多的血細胞和異常上皮細胞和管型、以及細菌、滴蟲、腫瘤細胞和病毒包涵體。

通常我們所進行的尿沉渣檢查就是對上述尿中沉淀物定量進行檢查。尿沉渣的檢查目的是為了識別尿液中的細胞、結晶、細菌、寄生蟲等各種病理成分，一般尿沉渣能較為準確地反映尿中的血細胞成分、管型、上皮細胞及結晶的實際情況。所以尿沉渣檢測是一項輔助診斷、定位、鑒別及預后泌尿系統疾病重要常規試驗項目。在一般性狀檢查或化學試驗中不能發現的病理變化，通過沉淀檢查就可以看出細微變化。

尿沉渣的檢查指標通常包括對紅血細胞、白血細胞等檢測。然而，在實踐中，由于顯微鏡圖像背景是帶噪的，并且細胞大小、形狀和紋理均呈現很大的差異。圖1示出了需要區分的不同對象類型的示例。從圖1可以看出，在每一種類型中，仍然存在許多不同組的細胞或粒子。例如，紅血細胞進一步包括四種不同的具體形態。因此，從尿沉渣中識別紅血細胞（紅血球）和白血細胞（白血球）是個困難的任務。

在現有技術中，首先對原始圖像進行分割以提取目標對象（即，待識別細胞）。然后通過特征提取對細胞進行分類。常用的分割方法包括與活動輪廓（active?contour）或水平集（level?set）方法融合的Sobel、Robert或Canny核。但是，活動輪廓和水平集方法由于迭代曲線演化步驟而非常耗時，并且這些輪廓方法和Sobel、Robert或Canny核都不能在分割之前去除失焦（模糊）噪聲。

另外，現有技術中的特征提取方法（用以訓練）非常耗時。復雜的方法包括SIFT（尺度不變特征變換）和局部灰度值不變方法，由于其涉及高斯微分（DOG，derivative?of?Gaussion）尺度空間構建，所以也非常耗時。盡管霍爾（haar）特征（Adaboost訓練）方法在理論上比較簡單，但是其訓練處理由于僅采用簡單特征（如，矩形特征）而非常耗時。

另外，現有技術中的特征提取方法只適于處理典型數據而不適于處理實際數據。

因此，期望提供一種用于在分割之前去噪并且在Adaboost之前進行特征提取的新方法組合。

發明內容

有鑒于此，本發明意欲提出新的細胞識別方法，以能夠更準確快速地識別尿沉積物中的紅血細胞和白血細胞。本發明還意欲提出新的細胞識別裝置，以能夠更準確快速地識別尿沉積物中的紅血細胞和白血細胞。本發明還意欲提出一種包括上述細胞識別裝置尿液分析儀。

根據本發明的一個方面，提供了一種細胞識別方法，包括如下步驟：

圖像獲取步驟，用于獲取原始圖像；

失焦干擾去除步驟，用于將原始圖像轉換至頻域，通過第一濾波器獲取圖像的高頻信息，通過第二濾波器獲取圖像的邊角信息，反變換至時域并提取圖像的能量，從而獲得經去噪后僅包括高頻邊角的高頻邊角圖像；

分割步驟，用于對高頻邊角圖像進行高斯虛化處理，然后選擇合適的門限值進行二值化，并標記出邊角包圍的細胞區域，從原始圖像取回標記的區域覆蓋的細胞細節信息，從而去除焦平面外的噪點的干擾；

分類步驟，用于針對每一個細胞計算多個特征，并基于該多個特征對每一個目標進行分類。

優選地，在根據本發明實施例的細胞識別方法中，

所述第一濾波器為logGabor濾波器，所述第二濾波器為復數值單演濾波器（complexed?value?monogenic?filter），并且logGabor濾波器的傳輸函數為