[發明專利]一種基于活動輪廓模型的白細胞分割方法

在審

• 申請號: 202110871648.6
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113570628A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 陳偉;朱夢靜;楊勇超;李利川;孟琦峰
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T7/13;G06T7/155;G06T7/90;G06K9/62
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉春

1.一種基于活動輪廓模型的白細胞分割方法，其特征在于，由以下步驟組成：

步驟1：將原始染色白細胞圖像的RGB像素空間分割為長度相等的小立方體，計算所有小立方體中位于中心點的像素值，即預定像素值，獲得每個小立方體中所有像素值的數量，將每個小立方體中的所有像素值賦值為預定像素值，并獲得預處理圖像，

步驟2：對所述預處理圖像利用密度峰值聚類分割方法進行密度聚類得到初始白細胞圖像，然后再使用形態學處理方法對初始白細胞圖像中的白細胞核邊緣輪廓進行光滑處理得到最終白細胞核圖像，

步驟3：將最終白細胞核圖像利用水平集方法處理得到白細胞核輪廓曲線，以白細胞核輪廓曲線作為活動輪廓模型的初始輪廓曲線，以局部JS散度構建局部灰度信息表達式作為邊緣停止函數，使初始輪廓曲線逐步計算得到白細胞邊緣，從而得到最終白細胞圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于活動輪廓模型的白細胞分割方法，其特征在于，步驟3中所述邊緣停止函數為：

其中I(x)表示局部圖像區域，C₁和C₂分別為局部區域中被輪廓曲線分為內、外兩部分的平均灰度值，p和q分別表示被輪廓曲線分為內外兩部分的灰度分布，JS(p，q)表示內、外兩部分的灰度分布之間的JS散度信息，α為局部閾值，取0.02，用以衡量局部灰度的均勻性，α-JS(p，q)＞0，則表示灰度均勻，反之則表示灰度不均勻，局部窗口選取為5*5。

3.根據權利要求1所述的一種基于活動輪廓模型的白細胞分割方法，其特征在于，步驟2由以下步驟組成：

步驟21：首先對預處理圖像逐像素計算其局部密度ρ與相對距離δ，并確定截斷距離d_c；

其中，密度聚類的局部密度ρ為：

上式中，d_i，j表示像素點i和像素點j之間的距離，使用歐幾里得距離計算，d_cutoff表示截斷距離，即有效密度半徑，它是密度峰值聚類中唯一的參數，取最大相對距離的0.5％，那么ρ_i就可以表示像素點周圍像素點i的分布情況，即局部密度；

其中，密度聚類的相對距離δ為：

步驟22：將所有像素點局部密度ρ與相對距離δ的乘積降序排列，取前N個點為聚類中心點，聚類中心N值取2，表示聚類結構分兩類，一類為背景部分，一類為前景白細胞核；

步驟23：將剩余的點，即除N個聚類中心點以外的像素點，根據聚類中心進行歸類劃分，得到聚類完成的圖像，即白細胞核圖像，將聚類得到的白細胞核圖像二值化，白細胞核作為前景，其余部分作為背景，使用形態學處理方法，利用形態學膨脹與腐蝕運算消除細小區域；處理前景部分，獲取白細胞核邊緣輪廓，再對白細胞核邊緣輪廓進行光滑處理，即對圖像利用高斯濾波平滑其邊緣，Sigma取1.8，得到最終白細胞核圖像。