1.一种基于混合轮廓模型的细胞核仁和细胞膜的分割方法,所述分割方法包括以下步骤:
1)、将待分割的细胞图像依照混合轮廓模型建立能量函数,形式如:E M
E(φ,c1,c2,f1,f2)=E(φ,c1,c2,f1,f2)+P(φ)+L(φ) (11);
M
其中,E(φ,c1,c2,f1,f2)表示基于区域模型和局部二值拟合模型的能量函数,其计算公式为:M LBF
E(φ,c1,c2,f1,f2)=(1-λg)E (φ,f1,f2)G
+λg(x,y)E(φ,c1,c2) (7);
LBF G
其中λg是策略权重参数,E (φ,f1,f2)如公式(6)中定义,E(φ,c1,c2)如公式(5)中定义:G
E(φ,c1,c2)=∫(c1-c2)(I(x)-c1p2-c2p1)H(φ(x))dx (5);
LBF 2
E (φ,f1,f2)=λ1∫[∫Kσ(x-y)|I(y)-f1(x)|H(φ(y))dy]dx2
+λ2∫[∫Kσ(x-y)|I(y)-f2(x)|(1-H(φ(y)))dy]dx (6);
其中H是Heaviside函数,Kσ为高斯核函数,φ(·)为符号距离函数,p1代表了Ac1和A的比值,p2代表了Ac2和A的比值;
C表示分割获得的轮廓线,和Ω分别代表在轮廓线C外和轮廓线C内的区域,c1和c2是轮廓线外和轮廓线内两个拟合常量,A=∫dxdy表示整个图像区域面积; 和Ac2=∫Ωdxdy项分别定义了轮廓线外部和内部的区域面积;
该策略权重参数λg(x,y)定义如下:其中 表示图像I中的灰度梯度值,α是一正常数;
抑制水平集函数φ偏离标准符号距离函数来规则化水平集函数,该项定义如下,长度约束项用来平滑零水平集轮廓,拟合函数f1和f2如下所示,
2)、采用最速下降法最小化公式(11),如下:其中λ1,λ2,v,和μ是常数,δ(·)是Dirac函数;e1和e2如下:2
ei(x)=∫Kσ(y-x)|I(x)-fi(y)|dy,i=1,2. (15)通过离散化偏微分方程(14)得到迭代公式,水平集函数φ在φ=0时算出细胞的细胞核仁和细胞膜的边界。