[發明專利]一種基于骨髓白細胞圖片的自動對焦方法

在審

• 申請號: 201811233331.4
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109461187A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 方鳳奇;陸炬;李強;李舜;黃震;胡佳佳
• 申請（專利權）人: 杭州智微信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于骨髓白細胞圖片的自動對焦方法：通過Z軸移動得到不同位置白細胞圖片；將彩色圖片轉換為灰度圖片；計算灰度圖片的均方差，并找出均方差最大值的圖片并記錄Z軸的位置；利用Ostu閾值算法找出白細胞的位置，并用二值圖的形式表示，去除部分雜質；在白細胞上下小范圍移動Z軸得到不同位置白細胞的圖片；將圖片轉化為灰度圖片，并進行Canny算子檢測，得到細胞的邊界；結合二值圖中白細胞區域，計算每張圖片白細胞區域上邊界的像素個數，其中個數最多的即是最清晰的骨髓白細胞圖片。本發明通過先找出白細胞的區域，再計算清晰度，避免對焦到雜質的情況；通過先均方差大致找到對焦位，再Canny算子精細對焦，選擇出最清晰白細胞圖片。

技術領域

本發明屬于醫學圖像處理領域，尤其涉及一種基于骨髓白細胞圖片的自動對焦方法。

背景技術

針對骨髓白細胞的自動對焦算法主要是根據機械裝置的Z軸移動，去尋找最清晰的圖片 針對白細胞圖像對焦。主要存在以下幾個技術難點：首先，顯微鏡的油鏡即百倍鏡的景深范 圍較小。同時由于在制作細胞切片的過程中，切片制作的薄厚程度不均，細胞大小存在差異， 而且切片上存在雜質。因此，對于設備硬件設備的精細程度，算法的可靠性以及準確度都有 很高的要求。

目前骨髓對焦主要的算法有兩種，一種是反差對焦，通過相鄰Z軸拍攝的圖像之間的反 差量，找出反差最大的位置，將焦點放置于反差值最大的焦點上完成對焦。衡量圖片之間反 差量的方式主要有計算圖像像素的均方差，計算圖像局部像素之間的差異。其中計算局部像 素塊差異的常用方法有算像素之間梯度，拉普拉斯算子等。當切片中存在雜質或者氣泡等時， 它們相對白細胞的焦點往往不同，此時反差對焦的方式可能會對焦到雜質，也就是說雜質清 晰而白細胞模糊。另一種是快速對焦，主要通過激光、視差、相位差等方式。首先計算出大 致的對焦點，然后再微調，完成對焦。該方式需要硬件的支持。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于骨髓白細胞圖片的自動對焦方法，通過該方法提供一種 白細胞自動對焦算法，旨在解決上述背景技術中的不足之處。

本發明是這樣實現的，一種基于骨髓白細胞圖片的自動對焦方法，包括如下步驟：

(1)通過Z軸的移動得到不同位置的白細胞圖片；

(2)將(1)中得到的白細胞圖片從RGB紅綠藍彩色圖片轉換為灰度圖片；

(3)計算(2)中灰度圖片的均方差，并找出均方差最大值的圖片并記錄Z軸的位置；

(4)根據(3)中得到的圖片，利用Ostu閾值算法找出白細胞的位置，并用二值圖(0和1， 其中0是背景區域，1是白細胞區域)的形式表示，同時通過形態學的處理去除部分雜質；

(5)依據(3)中計算的位置，在該位置上下小范圍移動Z軸得到不同位置白細胞的圖片；

(6)將(5)中圖片轉化為灰度圖片，并進行Canny算子檢測，得到細胞的邊界；

(7)結合(4)中得到的二值圖中白細胞區域，計算(6)中每張圖片白細胞區域上邊界的像 素個數，其中個數最多的即是最清晰的骨髓白細胞圖片。

作為優選，所述步驟(3)計算(2)中灰度圖片的均方差(u1,u2,……Un)，并找出均方差 最大值的圖片(Pmax)并記錄Z軸的位置(Z1)，其中均方差具體公式如下：

其中n為像素個數，y為像素的灰度值。

相比于現有技術的缺點和不足，本發明具有以下有益效果：本發明算法簡單、有效、適 用范圍廣。對比現有反差對焦的算法，本發明算法通過先找出白細胞的區域，再計算清晰度， 可以很好的避免對焦到雜質的情況；其次通過先均方差大致找到對焦位，然后再用Canny算 子精細對焦，能夠更加精確的選擇出最清晰的白細胞圖片。