[發(fā)明專利]一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711059447.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN108122235B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳磊;方陸明;吳超;徐愛俊;唐麗華;樓雄偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06T7/187
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 龍洋

1.一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的方法，其特征在于，包括步驟：

S1、定義相差顯微鏡細(xì)胞圖像中的細(xì)胞主要信息、細(xì)胞中間信息及細(xì)胞次要信息；具體地，通過相差顯微鏡成像系統(tǒng)，獲取所述相差顯微鏡細(xì)胞圖像；采用多類別最大類間方差算法將所述相差顯微鏡細(xì)胞圖像劃分為深暗區(qū)域、高亮區(qū)域及高亮區(qū)域內(nèi)部的封閉區(qū)域；定義深暗區(qū)域?yàn)榧?xì)胞主要信息，高亮區(qū)域?yàn)榧?xì)胞次要信息，高亮區(qū)域內(nèi)部的封閉區(qū)域?yàn)榧?xì)胞中間信息；

S2、基于所述細(xì)胞主要信息，擴(kuò)展所述細(xì)胞中間信息；

S3、基于細(xì)胞的灰度層級(jí)結(jié)構(gòu)信息，檢測(cè)與分析細(xì)胞之間各自獨(dú)立與相互粘連的情況；

S4、基于已檢測(cè)到的相關(guān)信息，通過區(qū)域塊分離與分組方法，不斷擴(kuò)展細(xì)胞信息以構(gòu)建細(xì)胞最終的分割結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的方法，其特征在于，步驟S2具體包括：

通過幀間關(guān)聯(lián)或者手動(dòng)標(biāo)記的方式確定圖像中各個(gè)細(xì)胞的主要信息；

將可利用的中間信息局部區(qū)域塊與細(xì)胞主要信息相互融合以擴(kuò)展細(xì)胞的檢測(cè)與分割區(qū)域；

若擴(kuò)展區(qū)域范圍時(shí)產(chǎn)生粘連情況，運(yùn)用目標(biāo)對(duì)分離與分組算法進(jìn)行處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的方法，其特征在于，步驟S3具體包括：

采用獨(dú)立細(xì)胞與粘連細(xì)胞檢測(cè)方法和粘連細(xì)胞的粘連方式檢測(cè)方法分別對(duì)細(xì)胞關(guān)系進(jìn)行分析檢測(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的方法，其特征在于，步驟S4具體包括：

采用所述細(xì)胞次要信息進(jìn)行分離與分組算法對(duì)所述細(xì)胞次要信息進(jìn)行合理地分離與分組；

基于分離與分組后的細(xì)胞層級(jí)結(jié)構(gòu)信息，近似估計(jì)目標(biāo)凸集區(qū)域作為最終的目標(biāo)分割結(jié)果。

5.一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

定義模塊，用于定義相差顯微鏡細(xì)胞圖像中的細(xì)胞主要信息、細(xì)胞中間信息及細(xì)胞次要信息；所述定義模塊具體包括：圖像獲取單元，用于通過相差顯微鏡成像系統(tǒng)，獲取所述相差顯微鏡細(xì)胞圖像；區(qū)域分類單元，用于采用多類別最大類間方差算法將所述相差顯微鏡細(xì)胞圖像劃分為深暗區(qū)域、高亮區(qū)域及高亮區(qū)域內(nèi)部的封閉區(qū)域；信息分類單元，用于定義深暗區(qū)域?yàn)榧?xì)胞主要信息，高亮區(qū)域?yàn)榧?xì)胞次要信息，高亮區(qū)域內(nèi)部的封閉區(qū)域?yàn)榧?xì)胞中間信息；

擴(kuò)展模塊，用于基于所述細(xì)胞主要信息，擴(kuò)展所述細(xì)胞中間信息；

檢測(cè)模塊，用于基于細(xì)胞的灰度層級(jí)結(jié)構(gòu)信息，檢測(cè)與分析細(xì)胞之間各自獨(dú)立與相互粘連的情況；

分割模塊，用于基于已檢測(cè)到的相關(guān)信息，通過區(qū)域塊分離與分組方法，不斷擴(kuò)展細(xì)胞信息以構(gòu)建細(xì)胞最終的分割結(jié)果。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)展模塊具體包括：

標(biāo)記單元，用于通過幀間關(guān)聯(lián)或者手動(dòng)標(biāo)記的方式確定圖像中各個(gè)細(xì)胞的主要信息；

融合單元，用于將可利用的中間信息局部區(qū)域塊與細(xì)胞主要信息相互融合以擴(kuò)展細(xì)胞的檢測(cè)與分割區(qū)域；

處理單元，用于若擴(kuò)展區(qū)域范圍時(shí)產(chǎn)生粘連情況，運(yùn)用目標(biāo)對(duì)分離與分組算法進(jìn)行處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)模塊具體包括：

分析檢測(cè)單元，用于采用獨(dú)立細(xì)胞與粘連細(xì)胞檢測(cè)方法和粘連細(xì)胞的粘連方式檢測(cè)方法分別對(duì)細(xì)胞關(guān)系進(jìn)行分析檢測(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于層級(jí)結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建細(xì)胞分割區(qū)域的系統(tǒng)，其特征在于，所述分割模塊具體包括：

分離分組單元，用于采用所述細(xì)胞次要信息進(jìn)行分離與分組算法對(duì)所述細(xì)胞次要信息進(jìn)行合理地分離與分組；

構(gòu)建分割單元，用于基于分離與分組后的細(xì)胞層級(jí)結(jié)構(gòu)信息，近似估計(jì)目標(biāo)凸集區(qū)域作為最終的目標(biāo)分割結(jié)果。