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专利号: 2017110579940
申请人: 浙江农林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于层级结构信息确定细胞粘连情况的方法,其特征在于,包括步骤:

S1、定义相差显微镜细胞图像中具有不同重要性的灰度层级结构信息;具体地,通过相差显微镜成像系统,获取所述相差显微镜细胞图像;采用多类别最大类间方差算法将所述相差显微镜细胞图像划分为深暗区域、高亮区域及背景区域;定义深暗区域为细胞主要信息,高亮区域为细胞次要信息,高亮区域内部的封闭区域为细胞中间信息;

S2、通过标记或者帧间关联的方式确定当前帧的细胞主要信息;

S3、基于已检测到的细胞主要信息添加细胞中间信息;

S4、基于已检测到的细胞信息,将细胞次要信息作为指示信息以检测细胞之间各自独立与相互粘连的情况;

具体地,通过形态学膨胀扩大已检测到的细胞主要信息或细胞中间信息的凸集近似估计区域;

若扩大后的凸集近似估计区域与细胞次要信息局部区域块相互覆盖,则在细胞次要信息局部区域块计数图中将所述细胞次要信息局部区域块的数值加1,并且在细胞次要信息局部区域块访问图中将所述细胞次要信息局部区域块的数值加上所述细胞的索引号;

假设当前图像中的细胞个数为N,建立二值指示矩阵,且其大小为N×N;若一个细胞次要信息局部区域块同时被不同索引号的细胞访问,则在所述指示矩阵中的相应位置标记为

1;

将所述二值指示矩阵中的各指示点进行归纳及划分得到标号标色指示矩阵;

剔除所述标号标色指示矩阵的所有下三角指示值并保留主对角线指示值,得到简化标号标色指示矩阵,其内部包含细胞独立指示信息与细胞粘连指示信息;

针对标号标色指示矩阵,若指示值分布在主对角线上且从属于每一个标记标色值的点仅有一个,则表示这些细胞各自独立,且相应地形成独立指示矩阵;若从属于某标记标色值的点都大于一个,则表示具有此同一颜色标记所对应的细胞之间存在相互粘连关系,且相应地形成粘连指示矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种基于层级结构信息确定细胞粘连情况的方法,其特征在于,步骤S2具体包括:将细胞主要信息独立区域块分组并包含于各独立封闭区域内;

根据所述各独立封闭区域生成其对应的二值标记图;

标号标色二值标记图并与细胞主要信息相关联,使得属于各集合内部的区域块具有相同的伪彩色与标号值。

3.根据权利要求2所述的一种基于层级结构信息确定细胞粘连情况的方法,其特征在于,步骤S3具体包括:基于细胞主要信息,采用本地覆盖检测对所述细胞中间信息进行检测;

判断所述细胞主要信息是否具有可扩展的中间信息,若无,保持所述细胞主要信息不变;否则,有序地进行扩展。

4.一种基于层级结构信息确定细胞粘连情况的系统,其特征在于,包括:

定义模块,用于定义相差显微镜细胞图像中具有不同重要性的灰度层级结构信息;所述定义模块具体包括:图像获取单元,用于通过相差显微镜成像系统,获取所述相差显微镜细胞图像;区域划分单元,用于采用多类别最大类间方差算法将所述相差显微镜细胞图像划分为深暗区域、高亮区域及背景区域;信息分类单元,用于定义深暗区域为细胞主要信息,高亮区域为细胞次要信息,高亮区域内部的封闭区域为细胞中间信息;

标记模块,用于通过标记或者帧间关联的方式确定当前帧的细胞主要信息;

添加模块,用于基于已检测到的细胞主要信息添加细胞中间信息;

检测模块,用于基于已检测到的细胞信息,将细胞次要信息作为指示信息以检测细胞之间各自独立与相互粘连的情况;所述检测模块具体包括:区域扩大单元,通过形态学膨胀扩大已检测到的细胞主要信息或细胞中间信息的凸集近似估计区域;数值记录单元,用于若扩大后的凸集近似估计区域与细胞次要信息局部区域块相互覆盖,则在细胞次要信息局部区域块计数图中将所述细胞次要信息局部区域块的数值加1,并且在细胞次要信息局部区域块访问图中将所述细胞次要信息局部区域块的数值加上所述细胞的索引号;二值指示矩阵单元,用于假设当前图像中的细胞个数为N,建立二值指示矩阵,且其大小为N×N;若一个细胞次要信息局部区域块同时被不同索引号的细胞访问,则在所述指示矩阵中的相应位置标记为1;标号标色指示矩阵单元,用于将所述二值指示矩阵中的各指示点进行归纳及划分得到标号标色指示矩阵;剔除单元,用于剔除所述标号标色指示矩阵的所有下三角指示值并保留主对角线指示值,得到简化标号标色指示矩阵,其内部包含细胞独立指示信息与细胞粘连指示信息;区分单元,用于针对标号标色指示矩阵,若指示值分布在主对角线上且从属于每一个标记标色值的点仅有一个,则表示这些细胞各自独立,且相应地形成独立指示矩阵;若从属于某标记标色值的点都大于一个,则表示具有此同一颜色标记所对应的细胞之间存在相互粘连关系,且相应地形成粘连指示矩阵。

5.根据权利要求4所述的一种基于层级结构信息确定细胞粘连情况的系统,其特征在于,所述标记模块具体包括:区块分组单元,用于利用辅助软件工具将细胞主要信息独立区域块分组并包含于各独立封闭区域内;

二值标记单元,用于根据所述各独立封闭区域生成其对应的二值标记图;

标号标色单元,用于标号标色二值标记图并与细胞主要信息相关联,使得属于各集合内部的区域块具有相同的伪彩色与标号值。

6.根据权利要求5所述的一种基于层级结构信息确定细胞粘连情况的系统,其特征在于,所述添加模块具体包括:覆盖检测单元,用于基于细胞主要信息,采用本地覆盖检测对所述细胞中间信息进行检测;

判断单元,用于判断所述细胞主要信息是否具有可扩展的中间信息,若无,保持所述细胞主要信息不变;否则,有序地进行扩展。