[發(fā)明專利]一種基于圖像處理的牛奶體細胞計數(shù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510672904.3
• 申請日: 2015-10-15
• 公開（公告）號: CN105303568A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 何立風;姚斌;趙曉
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用計算機技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)實現(xiàn)的智能計數(shù)方法，特別涉及一種基于圖像處理的牛奶體細胞計數(shù)方法。

背景技術(shù)

牛奶體細胞數(shù)是指每毫升牛奶中的細胞總數(shù)，多數(shù)是白細胞，通常由巨噬細胞、淋巴細胞、多形核嗜中性白細胞等組成，約占牛奶體細胞數(shù)的95％，其余是乳腺組織死去脫落的上皮細胞。在正常情況下，牛奶中體細胞數(shù)較少。當奶牛乳房外傷或發(fā)生疾病引起炎癥時，機體將大量的白細胞分泌進入乳房以清除感染，因此牛奶體細胞數(shù)反映了牛奶質(zhì)量及奶牛的健康狀況。顯微鏡法作為牛奶體細胞計數(shù)的標準方法，通常用于校正體細胞分析儀和其他方法的正確性。但是目前的顯微鏡法僅限于人工操作，不僅效率低下，而且不可避免地會產(chǎn)生人為性的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種基于圖像處理的牛奶體細胞計數(shù)方法，能夠利用計算機技術(shù)及圖像處理技術(shù)快速、準確地對牛奶體細胞進行計數(shù)，從而降低工人勞動強度，提高生產(chǎn)效率，具有便捷、快速、自動化、準確性高的特點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于圖像處理的牛奶體細胞計數(shù)方法，包括以下步驟：

步驟1：在樣本牛奶中滴入染色劑對其體細胞進行染色，然后將牛奶均勻涂抹在載玻片上，用數(shù)碼顯微鏡采集細胞原始彩色圖像；

步驟2：將步驟1數(shù)碼顯微鏡采集的原始彩色圖像轉(zhuǎn)換為256色灰度圖像；

步驟3：使用濾波窗口對256色灰度圖像進行增強處理；

步驟4：選取合適的閾值，將步驟3得到的圖像轉(zhuǎn)換為只有黑和白兩種顏色的二值圖像；

步驟5：為了消除圖像中細胞之間的粘連現(xiàn)象，用數(shù)學形態(tài)學中的腐蝕法對二值圖像進行腐蝕；

步驟6：對腐蝕后的二值圖像計算歐拉數(shù)，該數(shù)值即為要統(tǒng)計的牛奶體細胞數(shù)量。

所述對256色灰度圖像進行增強處理是將步驟2得到的灰度圖像進行灰度拉伸處理。

所述合適的閾值是通過灰度圖像的直方圖，選取波谷的灰度值作為二值化的閾值。

所述用于腐蝕的結(jié)構(gòu)元素為5×5像素的矩形窗口。

所述計算歐拉數(shù)的方法采用多行掃描四方塊計數(shù)法，用四方塊計算歐拉數(shù)，需要用N₁、N₂和N₃來統(tǒng)計給定圖像中符合樣本塊P₁、P₂和P₃的數(shù)量；具體方法是：從給定二值圖像的第一行第一個像素開始，按照從左到右、從上到下的順序依次掃描圖像的每個像素，采用一次多行掃描的方法，即一次掃描過程中檢查多行像素，如果當前被檢查的像素所在的四方塊為樣本塊P₁、P₂或P₃的其中某一個時，用來統(tǒng)計P₁、P₂和P₃數(shù)量的計數(shù)器N₁、N₂和N₃對應值加1，整個圖像掃描完畢后，得到整個圖像中樣本塊P₁、P₂和P₃的數(shù)量，利用公式E＝(N₁–N₂–2N₃)/4計算得到圖像的歐拉數(shù)E。

由于本發(fā)明采用計算機技術(shù)及圖像處理技術(shù)，將牛奶體細胞計數(shù)全程自動化實現(xiàn)，能夠在短時間內(nèi)統(tǒng)計出牛奶體細胞的數(shù)量，從而降低工人勞動強度和出錯率，提高生產(chǎn)效率，計數(shù)準確性高且速度快，能夠滿足自動化生產(chǎn)的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的流程圖。

圖2為計算歐拉數(shù)時用來比對的四方塊，其中白色代表背景像素，灰色代表目標像素。

圖3為實施例中一次掃描四行的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

參見圖1，一種基于二值圖像歐拉數(shù)的鋼筋數(shù)量統(tǒng)計方法，包括以下步驟：

步驟1：在樣本牛奶中滴入染色劑對其體細胞進行染色，然后將牛奶均勻涂抹在載玻片上，用數(shù)碼顯微鏡采集細胞原始彩色圖像，由于后期還需要對圖像進行增強、去噪等操作，故分辨率不需要很高，一般可以取800*600像素。

步驟2：由于數(shù)碼顯微鏡采集的原始圖像為彩色圖像，為了計數(shù)方便，將步驟1采集的原始彩色圖像轉(zhuǎn)換為256色灰度圖像；