[發(fā)明專利]一種微粒子色度自動聚類分析系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710368575.2
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107103604B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 蔣天倫;王侃;陳良一
• 申請（專利權）人: 重慶天之助生物科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/187;G06T7/62;G06K9/62;G01N15/00;G01N15/10
• 代理公司: 重慶信航知識產(chǎn)權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

1.一種微粒子色度自動聚類分析系統(tǒng)，其特征在于：包括大面積彩色微粒子平面圖像采集系統(tǒng)，及微粒子色度聚類計數(shù)系統(tǒng)；

所述大面積彩色微粒子平面圖像采集系統(tǒng)，包括大視場顯微系統(tǒng)、大靶面相機；大視場顯微系統(tǒng)和大靶面相機有機集成，所述大視場顯微系統(tǒng)將大面積彩色微粒子成像于大靶面相機的圖像傳感器，大靶面相機將圖像傳感器接收的光學信號轉換成計算機圖像；

所述微粒子色度聚類計數(shù)系統(tǒng)對前述圖像進行微粒子圖像分割、色度識別并依據(jù)微粒子的色度進行聚類統(tǒng)計，輸出大面積內彩色微粒子的統(tǒng)計信息供分析使用，所述微粒子色度聚類計算系統(tǒng)包括圖像空間轉換模塊，其將獲取的計算機圖像從RGB空間轉換到HSV空間；圖像預處理模塊，將獲取的計算機圖像進行去除本底背景顏色，以及去除計算機圖像中邊緣區(qū)域亮度低的部分；微粒子檢測模塊，其用于檢測微粒子在計算機圖像中的位置；微粒子聚類模塊，其用于統(tǒng)計計算機圖像中微粒子連通區(qū)域的個數(shù)，并根據(jù)單個微粒子所占像素面積、連通區(qū)域的像素面積，計算每個連通區(qū)域中微粒子的個數(shù)，對已檢測到的微粒子進行色度提取計算，且所述微粒子聚類模塊對于已檢測到的微粒子區(qū)域像素色度的均值，包括H分量和S分量，依據(jù)H分量和S分量數(shù)值分配組合對大面積范圍內彩色微粒子進行聚類統(tǒng)計；輸出模塊，其用于對圖像中微粒子進行統(tǒng)計結果顯示及保存；

所述圖像預處理模塊是利用獲取計算機圖像時所采用光源的H分量范圍對計算機圖像進行顏色開窗操作，實現(xiàn)去除本底背景顏色；設置所采用光源的V分量上的亮度閾值，去除計算機圖像中邊緣區(qū)域亮度低的部分，保留所需的中間圖像，通過對中間圖像去噪及銳化處理，根據(jù)灰度、色度特征把微粒子從背景中分離出來。

2.如權利要求1所述的微粒子色度自動聚類分析系統(tǒng)，其特征在于：所述的大面積彩色微粒子平面圖像采集系統(tǒng)，采集面積不小于1000000μm²，微粒子粒徑不大于100μm；所包括的大視場顯微系統(tǒng)，其物方視場不小于1000000μm²；所包括的大靶面相機成像靶面對角線尺寸不小于25400μm，光譜響應范圍為：400‐1000nm。

3.如權利要求1所述的微粒子色度自動聚類分析系統(tǒng)，其特征在于：所述的大面積彩色微粒子平面圖像采集系統(tǒng)，還包括自動對焦機構，達到彩色微粒子快速精確對焦成像效果，通過控制Z軸電機帶動成像物鏡上下運動，改變物距實時成像，提取計算機圖像有效區(qū)域和對焦窗口，轉換成灰度圖像，再通過中值濾波去噪及圖像銳化增強處理；將對焦區(qū)域內微粒子邊緣灰度梯度值作為清晰度計算評價函數(shù)；先用Z軸電機大步長搜索得出整個行程內對焦評價函數(shù)值的最大值，搜索清晰度是否為最大值，是，則確定最佳對焦范圍，再進行小步長搜索；確定清晰度值是否最大，是，則完成對焦。

4.如權利要求1所述的微粒子色度自動聚類分析系統(tǒng)，其特征在于：所述的大面積彩色微粒子平面圖像采集系統(tǒng)，還包括樣品自動掃描機構，通過控制X/Y軸電機運動，實現(xiàn)陣列式樣品檢測池的圖像掃描采集，達到微粒子高標本快速檢測的效果。

5.如權利要求4所述的微粒子色度自動聚類分析系統(tǒng)，其特征在于：陣列式樣品檢測池，包括2個以上的樣品檢測杯，每個樣品檢測杯容量不低于10μL，樣品檢測池內所有樣品檢測杯的內底部在同一平面。

6.如權利要求1所述的微粒子色度自動聚類分析系統(tǒng)，其特征在于：所述微粒子檢測模塊采用距離變換，分水嶺分割算法和形態(tài)學分割相結合的方法，使得粘連微粒子能夠完全準確的分割出來。