[發明專利]一種細胞快速計數方法、計算機設備及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201911063168.6
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110956612B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 林躍飛;柳培忠;刁勇;杜永兆;張建廣;黎玲
• 申請（專利權）人: 華僑大學;泉州市華工智能技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

1.一種細胞快速計數方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

步驟S1、將細胞培養過程中采集到的明場顯微細胞圖像讀入到圖像處理工具中；

步驟S2、通過計算機圖像處理算法對讀入的明場顯微細胞圖像進行圖像預處理操作，所述圖像預處理操作包括：

步驟S21、對讀入的明場顯微細胞圖像進行對比度增強處理；

步驟S22、對明場顯微細胞圖像進行濾波處理，以去除明場顯微細胞圖像中的噪聲；

步驟S23、設置閾值來進一步增強明場顯微細胞圖像中細胞與背景間隙的對比度；

步驟S24、對明場顯微細胞圖像進行圖像二值化處理，得到二值化圖像；

步驟S25、對得到的二值化圖像進行顏色反轉處理；

步驟S26、對二值化圖像進行孔洞填充處理；

步驟S27、對二值化圖像中粘連的細胞進行切割處理；

步驟S28、去除二值化圖像中的離散噪聲；

步驟S3、計算經圖像預處理操作后的明場顯微細胞圖像中的細胞數目；

所述步驟S26具體為：使用公式(5)來對二值化圖像進行孔洞填充處理，公式(5)如下：

在式(5)中，A表示一個四連通的結構元素，B^C表示待填充圖像B的補集，⊕表示膨脹運算，∩表示交集運算，X_k表示迭代的膨脹處理后得到的圖像；

孔洞填充處理具體步驟如下：

步驟S261、確定二值化圖像的像素點[0,0]作為初始種子點；

步驟S262、以初始種子點為起點，采用形態學膨脹算法對背景進行填充；

步驟S263、在背景填充結束后，對得到的二值化圖像取反以獲得新的二值化圖像；

步驟S264、將獲得的新的二值化圖像與原始二值化圖像相加，從而實現對二值化圖像中孔洞的填充；

所述步驟S27具體為：

采用分水嶺分割算法切割二值化圖像中粘連的細胞，切割過程如下：先對二值化圖像中各個像素的灰度級按照從低到高的順序進行排序；然后再按照從低到高的順序實現淹沒過程，對每一個局部極小在h階高度的影響域采用先進先出結構進行判斷及標注，從而實現粘連細胞的分割；

所述步驟S3具體為：通過返回一個與輸入的明場顯微細胞圖像大小相同的標記矩陣和一個總連通域的計數標簽值，從而實現細胞的快速計數，具體計數步驟如下：

步驟S31、遍歷預處理后的明場顯微細胞圖像，當遇到前景圖像時，先判斷該前景圖像是否已被標記，若已被標記，則繼續遍歷明場顯微細胞圖像；若未被標記，則將前景圖像中的任一像素點p(i，j)的坐標值保存到一隊列中，并在標記矩陣的對應位置對該像素點p(i，j)進行標記；

步驟S32、對入列的像素點p(i，j)的八個鄰域進行搜索，且當在八個鄰域中搜索到未標記的像素點時，則將對應的像素點存入隊列中，并在標記矩陣的對應位置標記像素點；

步驟S33、當搜索完像素點p(i，j)的八個鄰域后，使像素點p(i，j)出列；同時，判斷隊列中是否具有下一個像素點，且如果是，則返回步驟S32繼續對下一個像素點進行八鄰域搜索和標記；如果否，則進入步驟S34；

步驟S34、當標記完一個連通域后，將計數標簽值加1，并清空隊列；同時，判斷是否已遍歷完明場顯微細胞圖像，如果是，則進入步驟S35；如果否，則返回步驟S31繼續遍歷明場顯微細胞圖像；

步驟S35、返回標記矩陣和計數標簽值，結束計數流程。

2.根據權利要求1所述的一種細胞快速計數方法，其特征在于：所述步驟S21具體為：

使用公式(1)來實現將讀入的明場顯微細胞圖像的灰度值分別映射到不同的范圍內；使用的公式(1)如下：

在公式(1)中，f(i,j)表示原圖像的灰度值；g(i,j)表示處理后圖像的灰度值；α、β和γ分別表示映射系數，明場顯微細胞圖像大小為m×n。

3.根據權利要求1所述的一種細胞快速計數方法，其特征在于：所述步驟S23具體為：

設置圖像的增強閾值，將小于增強閾值的圖像灰度值置為0，將大于等于增強閾值的圖像灰度值保持不變，以進一步增強明場顯微細胞圖像中細胞與背景間隙的對比度，具體通過以下式(2)來實現：

在式(2)中，f(i,j)表示濾波處理后的圖像灰度值，T表示設置的圖像增強閾值。