[發明專利]一種細胞核和細胞器計數及其面積計算方法與系統

在審

• 申請號: 202011095593.6
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112184696A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 李金;周珩;王菊芳;楊鵬飛;馮秀
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90;G06T3/40;G01N15/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙悅

本發明涉及一種細胞核和細胞器計數及其面積計算方法與系統，包括以下步驟：S1對采集的細胞圖像進行圖像RGB色彩分離,獲取單一色彩通道圖像；S2將單一色彩通道圖像進行圖像比例縮放；S3將經過比例縮放的圖像進行形態處理；S4對經過形態處理圖像進行自動細胞計數，對于粘連或大部分重疊的細胞進行人工計數；S5計算細胞面積和細胞器個數。其簡化了細胞個數和面積計算的程序，提高了細胞計數效率和準確率。

技術領域

本發明涉及一種細胞核和細胞器計數及其面積計算方法與系統，屬于細胞生物學技術領域。

背景技術

圖像數字信息獲取在生物學和臨床醫學研究中具有重要的作用，一方面生物圖像信息獲取在臨床檢驗醫學中應用非常廣泛；另一方面，獲取實驗過程中的細胞核及細胞器個數與面積能為生物學科研究提供重要的數據支撐。

目前在生物學圖像信息的獲取方面，針對于細胞核計數的方法很少，針對于細胞器計數例如溶酶體等的計數處于完全空白的狀態，細胞器面積的獲取方法也無從查起。傳統的生物學計數方法在顯微鏡下憑肉眼識別，計數效率低下且容易出錯。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種細胞核和細胞器計數及其面積計算方法與系統，其簡化了細胞個數和面積計算的程序，提高了細胞計數效率和準確率。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種細胞核和細胞器計數及其面積計算方法，包括以下步驟：S1對采集的細胞圖像進行圖像RGB色彩分離,獲取單一色彩通道圖像；S2將單一色彩通道圖像進行圖像比例縮放；S3將經過比例縮放的圖像進行形態處理；S4對經過形態處理圖像進行自動細胞計數，對于粘連或大部分重疊的細胞進行人工計數；S5計算細胞面積和細胞器個數。

進一步，步驟S1對圖像進行RGB色彩分離，單一色彩通道圖像，細胞核及細胞器用紅綠藍三種不同試劑染色，并通過以下公式將色彩分離：

D(z,m)＝[(z_R-m_R)²+(z_G-m_G)²+(z_B-m_B)²]^1/2

其中，D表示z和m之間的距離，z，m分別表示RGB顏色空間中的任一點，z_R和m_R分別代表Z點和m點的紅色像素點，z_G和m_G分別代表Z點和m點的綠色像素點，z_B和m_B分別代表Z點和m點的藍色像素點，T表示閾值。

進一步，步驟S2中通過如下公式計算細胞圖像放縮比例：

其中，坐標(x₀，y₀)與(x₁，y₁)為已知坐標，(x,y)是放縮后的坐標。

進一步，形態處理包括：S3.1對經過比例縮放的圖像進行明暗度調節，邊界清除；S3.2對經過步驟S3.1處理的圖像計算全局最佳閾值，并對圖像進行二值化處理；S3.3對經過二值化處理的圖像設置像素面積閾值，去除雜質干擾S3.4對經過步驟S3.3處理的圖像進行孔洞填充。

進一步，步驟S3.1中的明暗度調節公式為：

g(x,y)＝T[f(x,y)]

s＝T(r)

其中，f(x,y)為輸入圖像，g(x,y)為輸出圖像，T是對圖像f的算子，作用于點(x,y)定義的領域，r表示輸入圖像f(x,y)中的灰度，s表示輸出圖像g(x,y)中的灰度。