[發明專利]一種常見藻類的特征圖像提取方法

在審

• 申請號: 201910796652.3
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110532941A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 鐘詩群;楊虬然;張厚梅;顧娟
• 申請（專利權）人: 安徽生物工程學校
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/38;G06K9/46;G06K9/34;G06T5/00;G06T7/136
• 代理公司: 34155 合肥東邦滋原專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 吳曉娜<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種常見藻類的特征圖像提取方法，首先需要對藻類的顯微圖像進行細胞提取，并從細胞提取中處理得到形態特征、顏色特征和紋理特征，其中形態特征根據大小可分為外觀形態特征和細胞形態特征，細胞形態特征包括細胞的形狀、大小和輪廓等，形態特征為外部特征，可以從外觀和藻類分割圖像上直接提取，顏色特征和紋理特征屬于內部特征，需要對圖像內部區域所對應的表面性質進行提取，顯微圖像細胞目標提取方法能夠從帶有泥沙、殘骸等干擾物的藻類顯微圖像中較為精確的提取目標細胞，從而可以大幅度降低對藻類自動分類識別工作的技術要求，提高效率和識別準確率；而且也可以比較精確的提取藻類的特征，為藻類研究者提供有效地指導和幫助。

技術領域

本發明涉及藻類檢測技術領域，具體為一種常見藻類的特征圖像提取方法。

背景技術

藻類是一類廣泛分布于各類生境的生物，對生態系統的平衡起著至關重要的作用，它是地球海洋初級生產力的主要組成部分。除此之外，藻類在許多領域都有廣泛的應用，如水質檢測和赤潮預報等，這些應用都離不開對藻類的鑒定工作。

常見的藻類鑒定需要觀察定量樣品的特征及生長情況，根據細胞中色素的成分和含量及其同化產物、藻絲、鞭毛長度和生殖方法等，鑒定工作繁瑣復雜；生物外形一直是生物學家對生物進行分類的最重要，也是最基本的手段，從藻類顯微圖像中精確地提取目標細胞特征就成為藻類鑒定和研究工作中重要的一步，而且還可以大幅度降低對藻類自動分類識別工作的技術要求，提高效率和識別準確率。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種常見藻類的特征圖像提取方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種常見藻類的特征圖像提取方法，首先需要對藻類的顯微圖像進行細胞提取，并從細胞提取中處理得到形態特征、顏色特征和紋理特征，其中形態特征根據大小可分為外觀形態特征和細胞形態特征，細胞形態特征包括細胞的形狀、大小和輪廓等，形態特征為外部特征，可以從外觀和藻類分割圖像上直接提取，顏色特征和紋理特征屬于內部特征，需要對圖像內部區域所對應的表面性質進行提??；所述藻類的顯微圖像細胞提取包括以下步驟：

步驟一、將藻類原始圖像經過預處理后并基于區域進行圖像分割得到藻類分割圖像；

步驟二、經過步驟一處理得到的分割圖像為二值圖像，利用數學形態學膨脹和腐蝕操作以連接目標細胞斷裂的邊緣并消除物體邊界點；

步驟三、提取步驟二中的二值圖像與原始圖像做邏輯與運算并進行種子填充，得到細胞目標圖像。

優選的，所述細胞形態特征基于細胞目標圖像封閉的輪廓線，利用細胞目標圖像中的像素點視作單位并以此計算出細胞的面積、周長和圓弧度。

優選的，所述顏色特征提取是在HSI顏色空間基礎上，采用顏色直方圖的方法提取。

優選的，所述紋理特征通過灰度共生矩陣的紋理特征分析方法提取。

優選的，所述步驟一中圖像預處理包括利用形態學梯度法，加強原始灰度圖像的邊緣，并通過中值濾波算法，減少圖像中背景噪聲影響，隨后進行灰度直方圖增強處理，加強圖片對比度。

優選的，所述步驟一中的藻類圖像分割方法為閾值分割法。

優選的，所述步驟三中的種子填充為漫水法填充。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：顯微圖像細胞目標提取方法能夠從帶有泥沙、殘骸等干擾物的藻類顯微圖像中較為精確的提取目標細胞，從而可以大幅度降低對藻類自動分類識別工作的技術要求，提高效率和識別準確率；而且也可以比較精確的提取藻類的特征，為藻類研究者提供有效地指導和幫助。

具體實施方式

為了使本發明的實現技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，進一步闡述本發明。