视网膜细胞显微图像分割与计数方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105608694A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201510970343.5(22)申请日2015.12.22(71)申请人苏州大学地址215000江苏省苏州市十梓街1号(72)发明人陈新建费健峻朱伟芳石霏向德辉林潇杨磊(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林(51)Int.Cl.G06T7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称视网膜细胞显微图像分割与计数方法(57)摘要本发明公开了一种视网膜细胞显微图像分割与计数方法，其特征是，包括如下步骤：首先对图像预处理，然后使用AdaBoost分类器对细胞连通区域进行形状分类判断是否需要分割，之后对细胞进行瓶颈点检测，并使用加速迪杰斯特拉算法连接分割点完成分割，最后将分割获得的新的细胞连通区域重新放入AdaBoost分类器进行形状分类，判断是否需要继续分割。本发明所达到的有益效果：利用阈值滤波、数字形态学操作中计算量小、运算简单、运行效率高等优点；同时结合细胞形状分类、边缘轮廓瓶颈点检测的方法以及加速迪杰斯特拉算法，对重叠、粘连细胞进行分割，获得的结果具有较好的准确性并且本方法有较高的运行效率。CN105608694ACN105608694A权利要求书1/1页1.一种视网膜细胞显微图像分割与计数方法，其特征是，包括如下步骤：1)预处理：去除图像中的噪声点；2)使用AdaBoost分类器对细胞进行形状分类，对输入的细胞图像中的连通区域进行分类，判断每个连通区域是否需要分割；3)对细胞进行瓶颈点检测：在需要分割的细胞连通区域的轮廓上进行瓶颈点检测，检测到的一对瓶颈点作为细胞分割的一对起始点；4)使用加速迪杰斯特拉算法连接分割点完成分割；5)将分割获得的新的细胞连通区域重新进行步骤2)，判断是否需要继续分割，如果需要分割，则重复步骤3)-5)，如果不需要继续分割，则输出结果。2.根据权利要求1所述的视网膜细胞显微图像分割与计数方法，其特征是，所述步骤1)中利用阈值滤波对图像进行预处理。3.根据权利要求所述的视网膜细胞显微图像分割与计数方法，其特征是，所述步骤1)中，对滤波后的图像使用3*3的模板进行腐蚀和膨胀操作。4.根据权利要求1所述的视网膜细胞显微图像分割与计数方法，其特征是，所述步骤2)具体操作如下：通过步骤1)预处理后的图像得到细胞的连通区域，并提取连通区域的若干形状特征；所述AdaBoost分类器利用细胞连通区域的形状特征判断连通区域是否需要被分割。5.根据权利要求1所述的视网膜细胞显微图像分割与计数方法，其特征是所述步骤2)中图像上的每个细胞的连通区域都被标上标签1或0，1代表需要被分割，0代表不需要被分割。6.根据权利要求1所述的视网膜细胞显微图像分割与计数方法，其特征是，所述步骤3)中，在需要被分割的细胞连通区域的轮廓上进行瓶颈点检测，并做为连通区域的分割点，瓶颈点检测的具体方法如下：细胞连通区域轮廓上的任意两个不同点A和B，点A和B之间的代价函数其中dist(A,B)表示点A和B之间的欧式距离，length(A,B)、length(B,A)分别表示在连通区域轮廓上从点A到B和从点B到点A的顺时针方向的弧长；瓶颈点A*和B*满足：2CN105608694A说明书1/4页视网膜细胞显微图像分割与计数方法技术领域[0001]本发明涉及一种视网膜细胞显微图像分割与计数方法，属于图像处理技术领域。背景技术[0002]视网膜是脑部神经组织的延伸，具有复杂的多层次组织结构。视网膜病变引起的视网膜组织的损伤往往靠药物难以修复，因此生物组织修复工程已经成为修复视网膜损伤的一种强有力的工具，其中一种方法就是设计一种具有生物相容性的材料，将携带了健康视网膜细胞的材料注射到视网膜损伤的部位，促进细胞在损伤部位的生长增殖，进而修复损伤部位。这就要求这种材料须与人体相容，对人体无害，所以这种材料的细胞毒性需要被准确评估。通过设计一系列视网膜细胞与材料共培养的实验，并拍摄相应的视网膜荧光显微细胞图像，分析不同时间点的视网膜细胞数目的变化来评估材料的细胞毒性。由于细胞图像的复杂性和多样性，重叠、粘连细胞的分割是细胞图像分割的一大难题,增加了视网膜细胞图像计数的难度，为了提高分析结果的精度，必须运用分割算法将它们自动分割为单个细胞。在自动分割后进行计数可以准确定量的分析细胞数目变化趋势，进而准确评估材料的细胞毒性。[0003]目前的细胞图像自动分割算法存在以下的缺陷：(1)大部分算法是寻找粘连细胞轮廓上曲率较高的凹点作为分割的起始点，而往往细胞轮廓上存在多个凹点，凹点的选择与配对难度很大。(2)大部分现有的分割算法往往对细胞的大小、形状以及预设