[發明專利]一種基于激光共聚焦顯微技術的細胞智能識別方法

在審

• 申請號: 202010558516.3
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111767809A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 文于華;胡新華;王文進;田芃;劉靖;劉清;胡宏亮;謝雅芳;楊大洲;楊紫君;劉軼;王可
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06N3/08;G06N20/00;G06T7/00;G06T7/187
• 代理公司: 岳陽市大正專利事務所(普通合伙) 43103
• 代理人: 皮維華

1.一種基于激光共聚焦顯微技術的細胞智能識別方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）對細胞進行培養和熒光染色處理；

（2）采用激光共聚焦顯微鏡獲取細胞多熒光通道的層切圖像；

（3）對層切圖像依次進行灰度化、去噪處理以及閾值分割，挑出細胞區域，同一個熒光通道的灰度數據存入一個三維矩陣；

（4）采用區域隨機生長模型，確定每個細胞區域并標號；

（5）對標號的細胞按次序進行插值三維重建，并計算各細胞三維形態參數；

（6）采用不同細胞重復（1）至（5）過程，再用機器學習方法對細胞三維形態特征進行學習，最終實現多種細胞的識別。

2.根據權利要求1所述的一種基于激光共聚焦顯微技術的細胞智能識別方法，其特征在于：步驟（4）所述區域隨機生長模型實施中，首先在步驟（3）挑出細胞區域隨機選取一個體素，然后向最近鄰各方向隨機生長，并判斷生長后的體素是否在細胞中，直至覆蓋整個細胞，再對該細胞進行標號，最后，在已標號的細胞區域之外重復這一過程，直至所有細胞都被標號。

3.根據權利要求1所述的一種基于激光共聚焦顯微技術的細胞智能識別方法，其特征在于：步驟（5）所述插值三維重建，指根據激光共聚焦顯微鏡拍攝細胞層切圖像時的步進間距與層切圖像中的像素大小之間的比值關系，取整后在相鄰層切圖中插入數目為該比值關系的灰度圖像，灰度插值方法選取最近鄰插值、線性插值、雙線性插值、雙三次插值之一。

4.根據權利要求1所述的一種基于激光共聚焦顯微技術的細胞智能識別方法，其特征在于：步驟（5）所述細胞三維形態參數，包括整個細胞及其被熒光標記的超微結構的體積、膜表面積、膜周長、比表面積、等體積球半徑、圓球度和異型指數，以及超微結構與細胞的體積比。

5.根據權利要求1所述的一種基于激光共聚焦顯微技術的細胞智能識別方法，其特征在于：步驟（6）所述機器學習方法在人工神經網絡、支持向量機、線性和邏輯回歸、樸素貝葉斯、決策樹和隨機森林幾種方法中選取。