[發明專利]細胞圖像偏色校正方法

有效

• 申請號: 201710741651.X
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107545550B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 鄭馨;胡浪濤;蔣玉娥
• 申請（專利權）人: 安慶師范大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/13;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，更具體地，涉及一種細胞圖像偏色校正方法。

背景技術

細胞圖像分析是一種重要的科研手段，隨著信息技術和檢驗設備自動化的飛速發展，細胞圖像自動識別系統逐漸代替了主觀性強、效率低下的人工分析手段，在細胞形態學研究領域得到了廣泛的應用。

細胞圖像自動識別一般分為圖像采集、細胞分割、特征提取以及細胞分類幾個步驟。然而，由于顯微成像條件、光照條件、染色制備條件等因素的限制，采集到的細胞圖像往往存在較嚴重的偏色，使得后續步驟獲取到的細胞顏色特征不夠穩定。然而，細胞漿顏色是區分不同類別細胞或變異細胞的一個重要判斷依據，不穩定的細胞顏色特征將嚴重影響到細胞分類的精度。對偏色的細胞圖像進行偏色校正，可以有效提高細胞圖像自動識別的精度。因此，細胞圖像的偏色校正方法研究具有重要的理論意義和實際應用價值。

傳統的偏色校正算法主要有灰度世界法和完美反射法兩種。灰度世界法認為，當一幅圖像有足夠多的顏色變化時，則圖像中的R、G、B分量的均值會趨于相等。灰度世界法通過將偏色圖像中的3個顏色通道均值調整至相等狀態來實現顏色校正。然而，當圖像中存在大面積單一色調時，會產生過度校正，其原因是圖像不再滿足“灰度世界”的假設。完美反射法則基于另一種假設：一個白色物體在任何光源色溫下的圖像中，其R、G、B通道的值皆為極大值。因此，完美反射法通過對三個顏色通道的線性變換，將圖像中的極大值點調整為參考白點的顏色值（255，255，255），來實現顏色校正。然而，當圖像中極大值點不是真正的白點時，校正效果不理想。細胞圖像背景面積較大，存在大面積單一顏色；另外，圖像中還存在噪聲干擾和光照不均勻現象，導致難以獲取圖像中的真正白點。因此，這兩種偏色校正方法不能很好的解決細胞圖像偏色問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種細胞圖像偏色校正方法，能快速而精確地校正呈現不穩定偏色的細胞顯微圖像的顏色，使后續提取到的細胞顏色特征更加精確。

本發明的細胞圖像偏色校正方法，包括以下幾個步驟：

（1）將原始彩色圖像降采樣為預設大小的小尺寸彩色圖像；

（2）獲取所述小尺寸彩色圖像的顯著圖；

（3）獲取所述顯著圖的canny邊緣圖，并獲取每個邊緣像素點的位置；

（4）對小尺寸彩色圖像中邊緣像素點附近的顏色向量進行k均值聚類，獲取參考白點；

（5）根據所述的參考白點，利用完美反射法對原始彩色圖像進行偏色校正。

所述的步驟（1）具體計算過程如下：

先根據預設尺寸和原始圖像尺寸計算降采樣因子r，即原始圖像寬和高分別除以預設尺寸寬和高的較大值進行上取整；再利用r對原始彩色圖像進行降采樣，即每行和每列每隔r-1個點采樣一個點，使降采樣后的小尺寸彩色圖像的寬和高均不大于預設尺寸的寬和高。

所述的步驟（2）具體計算過程如下：

先獲取小尺寸彩色圖像的均值顏色向量，再對小尺寸彩色圖像進行中值濾波，然后對中值濾波后圖像的每個像素計算其中值濾波后顏色值與均值顏色向量的歐式距離，并將其作為顯著圖的灰度值，最后再對該顯著圖的灰度值進行min-max歸一化，使顯著圖的灰度值范圍在[0, 255]之間。

所述的步驟（4）具體計算過程如下：

將邊緣點數量記為n，對小尺寸彩色圖像中每個邊緣像素點，獲取其鄰域窗口內亮度最大的RGB顏色向量；將每個邊緣像素點鄰域內亮度最大的顏色向量構成n×3維特征向量，再進行k均值聚類；將聚類后亮度最大的聚類中心的顏色向量視作參考白點。

所述的步驟（5）具體計算過程如下：

對于原始彩色圖像中的每個像素，分別對其R、G、B分量圖進行灰度拉伸，即將其R、G、B分量圖灰度值分別除以參考白點的RGB值，再乘以255，最終得到的圖像即為偏色校正后的彩色圖像。

本發明能夠達到的有益效果如下：

因成像、光照和染色條件不一致，自動細胞識別系統采集的細胞圖像存在嚴重偏色問題，以致后續提取到的細胞顏色特征不準確，直接影響整個細胞自動識別的精度。本發明提出的方法可以快速對偏色的細胞圖像進行校正，使不同條件下獲取的細胞圖像顏色趨于穩定，提高自動細胞識別系統的魯棒性和精確性。

附圖說明

圖1是本發明的細胞圖像偏色校正方法的流程圖；