[發明專利]一種檢測心肌細胞核獨立情況和粘連情況的方法及系統

有效

• 申請號: 201710843637.0
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107705298B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 陳磊;方陸明;徐愛俊;任俊俊;唐麗華;樓雄偉
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/187
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 龍洋

本發明公開了一種檢測心肌細胞核獨立情況和粘連情況的方法及系統，用以解決現有技術不能很好地檢測與分析心肌細胞免疫組化圖像中細胞核獨立情況與粘連情況的問題。該方法包括：S1、基于圖像灰度層級結構信息，分析每個局部連通區域內的灰度層級結構信息的包含關系；S2、采用距離變換操作，分析灰度層級結構信息中各二值獨立連通區域的距離層級結構信息關系。本發明通過構建圖像的灰度層級結構信息，并基于各局部獨立連通區域的灰度層級結構信息關系以及內部各二值獨立連通區域的距離層級結構信息關系檢測和分析細胞核獨立情況和粘連情況，從而理解心肌細胞免疫組化圖像內部的場景信息，有利于心肌細胞免疫組化圖像的后處理。

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理技術領域，尤其涉及一種檢測心肌細胞核獨立情況和粘連情況的方法及系統。

背景技術

心肌細胞又稱心肌纖維，有橫紋，受植物性神經支配，屬于有橫紋的不隨意肌，具有興奮收縮的能力。呈短圓柱形，有分支，其細胞核位于細胞中央，一般只有一個。各心肌纖維分支的末端可相互連接構成肌纖維網。廣義的心肌細胞包括組成竇房結、房內束、房室交界部、房室束(即希斯束)和浦肯野纖維等的特殊分化了的心肌細胞，以及一般的心房肌和心室肌工作細胞。

細胞運動的研究一直是細胞學和生物學研究的重要組成部分，但是傳統的研究方法在技術日益革新的現在已經漸漸變得不這么適用了，傳統的在顯微鏡下利用細胞計數板用人眼進行染色、分類、計數、跟蹤等這類不但需要大量繁瑣的人為操作而且容易使得操作者變得疲勞從而影響結果的正確性，且其可重用性比較低。國內外的醫學專家經過長期地實踐與研究取得一致共識認為應該在細胞運動研究中引入數字視頻技術和數字圖像處理技術，從而極大地提高研究效率，減輕研究人員負擔。用計算機來跟蹤細胞運動，部分代替人類始終盯著顯微鏡來觀察細胞的眼睛，盡量地把人從繁重的重復勞動中解脫出來進行更有創造性的工作。

因此，如何利用計算機圖像處理、視頻分析等相關技術手段來提高生物研究過程中的自動化程度已成為當前急需解決的非常有意義的難題。

公開號為CN103559724A的專利提供了一種高粘連度細胞環境下的多細胞同步跟蹤方法。細胞序列圖像中，多細胞的分割和同步跟蹤是一個尚未解決的難題，尤其在高粘連度情況下多細胞檢測與分割，更加迫切需要解決。該發明首先提出了一種改進的基于分水嶺和多特征匹配的分割算法實現細胞分割，然后，建立適用于卡爾曼濾波的運動模型并加入多特征匹配實現細胞的預測和跟蹤。該發明不能很好地處理心肌細胞核獨立和粘連情況的分析。

發明內容

本發明要解決的技術問題目的在于提供一種檢測心肌細胞核獨立情況和粘連情況的方法及系統，用以解決現有技術不能很好地檢測與分析心肌細胞免疫組化圖像中細胞核獨立情況與粘連情況的問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種檢測心肌細胞核獨立情況和粘連情況的方法，包括步驟：

S1、基于圖像灰度層級結構信息，分析每個局部連通區域內的灰度層級結構信息的包含關系；

S2、采用距離變換操作，分析灰度層級結構信息中各二值獨立連通區域的距離層級結構信息關系。

進一步地，還包括步驟：

針對圖像灰度層級結構信息中的每一個局部獨立連通區域，其內部包含值為1至M的區域塊，且具有不同值的區域塊之間存在包含與被包含關系；假設存在變量k,且1＝k＝M，將像素值范圍在[k,M]之間的像素所定義的區域范圍定義為集合(k～M)；此時假設1＝kM，那么將若某一個局部獨立連通區域內部的一個屬于集合(k～M)的獨立連通區域塊內部包含多個屬于集合(k+1～M)的獨立連通區域塊，則將這整個局部獨立連通區域判定為粘連細胞核區域，否則，判定為獨立細胞核區域。

進一步地，還包括步驟：