用于顯微圖像中的單獨(dú)細(xì)胞的分類(lèi)和識(shí)別的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】在一種用于識(shí)別圖像中的對(duì)象的方法和系統(tǒng)中，接收?qǐng)D像和訓(xùn)練數(shù)據(jù)。所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)識(shí)別與所述圖像中的特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素。開(kāi)發(fā)所述圖像的多個(gè)過(guò)濾版本。對(duì)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)和所述圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本進(jìn)行處理以開(kāi)發(fā)用于對(duì)與所述特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行分類(lèi)的訓(xùn)練模型。將所述訓(xùn)練模型應(yīng)用于所述圖像，以識(shí)別與所述圖像中的所述多個(gè)特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素。開(kāi)發(fā)額外的圖像處理步驟，以進(jìn)一步細(xì)化所識(shí)別的像素，用于使對(duì)象的輪廓與其邊緣更好地匹配。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于顯微圖像中的單獨(dú)細(xì)胞的分類(lèi)和識(shí)別的方法和系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求2013年10月28日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/896,282的權(quán)益，其內(nèi)容通過(guò)引用全部并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及圖像的處理，更具體地，涉及顯微圖像中的單獨(dú)細(xì)胞的識(shí)別。
【背景技術(shù)】
[0004]生物樣本的顯微圖像在背景下可包括多種細(xì)胞類(lèi)型和碎片。研究人員可能會(huì)希望獲得存在于顯微圖像中的特定類(lèi)型的細(xì)胞的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這樣的統(tǒng)計(jì)可包括，存在于圖像中的特定細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞的數(shù)目情況、這些細(xì)胞的尺寸范圍、這些細(xì)胞的尺寸的平均值、中間值和模式。在計(jì)算任何這樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之前，必須將顯微圖像中的特定細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞從存在于顯微圖像中的其它細(xì)胞類(lèi)型中以及從存在于顯微圖像中的任何碎片中識(shí)別出來(lái)。
[0005]此外，為了測(cè)量細(xì)胞的尺寸，必須識(shí)別這種細(xì)胞的邊界。手工地識(shí)別圖像中的特定類(lèi)型的所有細(xì)胞的中心和邊界是非常耗費(fèi)時(shí)間的，并且會(huì)導(dǎo)致研究人員的疲勞和錯(cuò)誤。此夕卜，識(shí)別和測(cè)量眾多顯微圖像中的細(xì)胞所需要的時(shí)間是不可行的并因此可能會(huì)限制所實(shí)施的研究的類(lèi)型。
[0006]已經(jīng)使用了邊緣檢測(cè)方法來(lái)識(shí)別圖像中的對(duì)象的邊緣。但是，這樣的方法可能無(wú)法在作為特定細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞圖像的對(duì)象以及作為碎片圖像或不感興趣的細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞圖像的對(duì)象之間進(jìn)行區(qū)分。此外，這樣的技術(shù)對(duì)于包括融合(即，相鄰或重疊)細(xì)胞群體的圖像中的單獨(dú)細(xì)胞的識(shí)別可能是無(wú)效的。這樣的邊緣檢測(cè)技術(shù)對(duì)于細(xì)胞特征的識(shí)別(例如，如果這些特征與背景之間的對(duì)比度不充足)可能是無(wú)效的。這樣的對(duì)比度的不足，例如，在沒(méi)有用染料或其它標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)記的細(xì)胞的圖像中，可能是問(wèn)題。此外，邊緣檢測(cè)方法可能無(wú)法將細(xì)胞從其它類(lèi)型的對(duì)象中區(qū)分開(kāi)。此外，邊緣檢測(cè)方法可能無(wú)法檢測(cè)包圍對(duì)象的整個(gè)邊緣，并且所提供的結(jié)果示出彼此之間具有多個(gè)空隙的邊緣的多個(gè)片段，而不是被包圍的對(duì)象。
[0007]其它多種技術(shù)可能會(huì)對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)估從而識(shí)別特定尺寸和/或形狀的“凸塊(bumps)”并且將這些凸塊與邊緣信息進(jìn)行組合。但是，這樣的技術(shù)不會(huì)很好地識(shí)別不規(guī)則形狀，并且將凸塊與邊緣信息進(jìn)行組合通常需要大量的額外處理時(shí)間?？墒褂脠D像分割來(lái)對(duì)圖像中的對(duì)象與背景進(jìn)行區(qū)分。但是，這會(huì)是計(jì)算密集的，并且不是特別適合于現(xiàn)實(shí)世界圖像的處理。
[0008]因此，存在對(duì)于用于對(duì)顯微圖像中的對(duì)象進(jìn)行識(shí)別和測(cè)量的改進(jìn)方法的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種對(duì)圖像中的細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法包括:接收?qǐng)D像并接收訓(xùn)練數(shù)據(jù)。所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)與所述圖像中的特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行識(shí)別。所述計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法還包括:開(kāi)發(fā)所述圖像的多個(gè)過(guò)濾版本，并對(duì)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)和所述圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本進(jìn)行處理，以開(kāi)發(fā)用于對(duì)與所述特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行分類(lèi)的訓(xùn)練模型。此外，所述計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法包括:將所述訓(xùn)練模型應(yīng)用于圖像，以識(shí)別與所述圖像中的所述特定類(lèi)型的多個(gè)對(duì)象相關(guān)聯(lián)的像素。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種用于識(shí)別圖像中的對(duì)象的系統(tǒng)包括:圖像獲取模塊、用戶(hù)接口模塊、過(guò)濾模塊、訓(xùn)練模塊、以及細(xì)胞識(shí)別模塊。所述圖像獲取模塊接收?qǐng)D像，并且所述用戶(hù)接口模塊接收訓(xùn)練數(shù)據(jù)。所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)與所述圖像中的特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行識(shí)別。所述過(guò)濾模塊開(kāi)發(fā)所述圖像的多個(gè)過(guò)濾版本。所述訓(xùn)練模塊對(duì)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)和所述圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本進(jìn)行處理，以開(kāi)發(fā)用于對(duì)與所述特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行分類(lèi)的訓(xùn)練模型。細(xì)胞識(shí)別模塊將所述訓(xùn)練模型應(yīng)用于所述圖像，以識(shí)別與所述圖像中的所述特定類(lèi)型的多個(gè)對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是對(duì)象識(shí)別系統(tǒng)的不意圖；
[0012]圖2A和圖2B是需要由圖1的對(duì)象識(shí)別系統(tǒng)處理的顯微圖像的示例；
[0013]圖3A和圖3B是顯示用戶(hù)提供的輸入的圖2A和圖2B的圖像；
[0014]圖4是使用圖1的系統(tǒng)對(duì)圖2A的圖像進(jìn)行處理的結(jié)果的圖像的示例；
[0015]圖5是圖1的系統(tǒng)為訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)功能而進(jìn)行的處理的流程圖；
[0016]圖6是圖1的系統(tǒng)為將圖5中開(kāi)發(fā)的訓(xùn)練模型應(yīng)用到圖像而進(jìn)行的處理的另一流程圖；
[0017]圖7是可以由圖1的系統(tǒng)生成的圖形用戶(hù)接口。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照?qǐng)D1，用于處理一個(gè)或多個(gè)顯微圖像的細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)100包括圖像獲取模塊102，其從圖像源103獲取圖像。圖像源103可以是例如顯微鏡、數(shù)碼照相機(jī)、或事先獲得的圖像的倉(cāng)庫(kù)。圖像獲取模塊102將獲取到的圖像存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器104中。
[0019]用戶(hù)接口模塊106將圖像顯示在由細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)100的用戶(hù)操作的計(jì)算機(jī)108上。這樣的計(jì)算機(jī)108包括用于對(duì)從細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)100傳送到那里的信息和圖像進(jìn)行顯示的顯示器。計(jì)算機(jī)108還包括一個(gè)或多個(gè)輸入裝置以向系統(tǒng)100提供用戶(hù)選擇。這樣的輸入設(shè)備包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸摸屏、以及諸如此類(lèi)中的一個(gè)或多個(gè)。
[0020]用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)108的輸入裝置來(lái)識(shí)別所顯示的圖像中與特定細(xì)胞類(lèi)型的至少一個(gè)示例性細(xì)胞關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。該識(shí)別可包括選擇和標(biāo)記所顯示的圖像中與細(xì)胞中心和/或細(xì)胞邊界關(guān)聯(lián)的多個(gè)像素。此外，用戶(hù)可使用計(jì)算機(jī)108的輸入裝置來(lái)識(shí)別所顯示的圖像中與不具有任何對(duì)象的區(qū)域(即，背景)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。用戶(hù)還可使用計(jì)算機(jī)108的輸入裝置來(lái)識(shí)別所顯示的圖像中與某個(gè)對(duì)象(該對(duì)象與特定類(lèi)型的細(xì)胞不相關(guān)，例如，碎片)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，用戶(hù)識(shí)別所顯示的圖像中與特定類(lèi)型的一個(gè)細(xì)胞關(guān)聯(lián)的所有像素。在其它實(shí)施例中，用戶(hù)識(shí)別與特定類(lèi)型的細(xì)胞的一部分(例如，細(xì)胞中心或細(xì)胞邊界)關(guān)聯(lián)的像素。如果用戶(hù)識(shí)別與細(xì)胞關(guān)聯(lián)的所有像素，則用戶(hù)接口模塊106可自動(dòng)地將識(shí)別到的像素中最外層像素附近的像素關(guān)聯(lián)為屬于該細(xì)胞的邊界。在一些實(shí)施例中，用戶(hù)接口模塊106可顯示這樣的圖像:其用第一顏色突出顯示細(xì)胞內(nèi)部的像素并且用第二顏色突出顯示細(xì)胞邊界的像素，并要求用戶(hù)確認(rèn)這樣的識(shí)別是準(zhǔn)確的。用戶(hù)可確認(rèn)該識(shí)別是正確的，或者通過(guò)選擇與細(xì)胞邊界關(guān)聯(lián)的像素來(lái)對(duì)識(shí)別到的細(xì)胞邊界進(jìn)行調(diào)整。
[0022]用戶(hù)接口模塊106接收來(lái)自計(jì)算機(jī)108的選擇并開(kāi)發(fā)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并將訓(xùn)練數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在訓(xùn)練數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器109中。在一個(gè)實(shí)施例中，訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括像素坐標(biāo)的列表以及與這樣的坐標(biāo)關(guān)聯(lián)的對(duì)象分類(lèi)。對(duì)象分類(lèi)可以是例如細(xì)胞中心、細(xì)胞邊緣、不需要等中的一種。
[0023]除了訓(xùn)練數(shù)據(jù)，圖像分類(lèi)系統(tǒng)100開(kāi)發(fā)獲取的圖像的多個(gè)過(guò)濾版本。具體地，過(guò)濾模塊110讀取存儲(chǔ)在獲取圖像存儲(chǔ)器104中的獲取的圖像，并對(duì)獲取的圖像應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)圖像過(guò)濾器?？蓱?yīng)用到獲取的圖像的過(guò)濾器包括邊緣檢測(cè)器、峰值檢測(cè)器、平滑算子等。獲取的圖像和獲取的圖像的過(guò)濾版本存儲(chǔ)到過(guò)濾圖像存儲(chǔ)器112中。
[0024]此外，過(guò)濾模塊110可應(yīng)用對(duì)圖像進(jìn)行二次采樣的一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器。此外，過(guò)濾模塊110可用特定的順序?qū)D像應(yīng)用多個(gè)過(guò)濾器，以開(kāi)發(fā)存儲(chǔ)在過(guò)濾圖像存儲(chǔ)器112中的過(guò)濾圖像。例如，過(guò)濾模塊110可應(yīng)用二次采樣過(guò)濾器并隨后對(duì)二次采樣的圖像應(yīng)用邊緣檢測(cè)過(guò)濾器，并將產(chǎn)生的邊緣檢測(cè)的、二次采樣的圖像存儲(chǔ)在過(guò)濾圖像存儲(chǔ)器112中。
[0025]訓(xùn)練模塊114利用機(jī)器訓(xùn)練技術(shù)將訓(xùn)練數(shù)據(jù)、獲取的圖像和獲取的圖像的過(guò)濾版本用于開(kāi)發(fā)訓(xùn)練模型，其存儲(chǔ)在訓(xùn)練模型存儲(chǔ)器116中。訓(xùn)練模型包括一組規(guī)則，其可以用于對(duì)獲取的圖像中的與例如細(xì)胞、細(xì)胞邊緣、背景等中的一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行區(qū)分。這樣的訓(xùn)練模型可以應(yīng)用于獲取的圖像及其過(guò)濾版本，以對(duì)獲取的圖像中的像素進(jìn)行分類(lèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，訓(xùn)練模塊114使用監(jiān)督式學(xué)習(xí)來(lái)開(kāi)發(fā)訓(xùn)練模型。開(kāi)發(fā)訓(xùn)練模型的其他方法對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的每個(gè)坐標(biāo)，訓(xùn)練模塊114評(píng)估與該坐標(biāo)關(guān)聯(lián)的過(guò)濾圖像存儲(chǔ)器112中的每個(gè)圖像的像素的特征的密度或強(qiáng)度。例如，訓(xùn)練模塊114會(huì)可確定在訓(xùn)練數(shù)據(jù)中被識(shí)別為具有細(xì)胞中心的坐標(biāo)與獲取的圖像的第一過(guò)濾版本中的對(duì)應(yīng)的像素的第一特定密度和獲取的圖像的第二過(guò)濾版本中的對(duì)應(yīng)的像素的第二密度關(guān)聯(lián)。類(lèi)似地，訓(xùn)練模塊114可確定獲取的圖像的各背景部分與獲取的圖像的第一過(guò)濾版本中的第三密度和獲取的圖像的第二過(guò)濾版本中的第四密度關(guān)聯(lián)。在另一個(gè)示例中，訓(xùn)練模塊114可確定與訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的細(xì)胞的邊界關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)與獲取的圖像的邊緣檢測(cè)過(guò)濾版本中的特定的邊緣方向或邊緣強(qiáng)度關(guān)聯(lián)。
[0027]用這種方式，訓(xùn)練模塊114對(duì)獲取的圖像和過(guò)濾的圖像進(jìn)行分析，以將訓(xùn)練模型中的對(duì)象分類(lèi)與獲取的圖像和/或過(guò)濾的圖像中的特征的指示或強(qiáng)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以開(kāi)發(fā)訓(xùn)練模型，該訓(xùn)練模型包括一組規(guī)則，該組規(guī)則可應(yīng)用于圖像以將該圖像中的像素分類(lèi)為，例如，細(xì)胞中心、細(xì)胞邊緣、背景等。這樣的規(guī)則作為訓(xùn)練模型存儲(chǔ)在訓(xùn)練模型存儲(chǔ)器116中。在一些實(shí)施例中，訓(xùn)練模塊114對(duì)這些規(guī)則進(jìn)行評(píng)估以確定其有效性。訓(xùn)練模塊114將每個(gè)規(guī)則應(yīng)用到訓(xùn)練數(shù)據(jù)上并確定訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的使用這些規(guī)則正確識(shí)別到的像素的百分比。在一些實(shí)施例中，從生成的所有的規(guī)則中，訓(xùn)練模塊114可識(shí)別出能夠?qū)Λ@取的圖像中的預(yù)定百分比的像素進(jìn)行正確分類(lèi)的一組規(guī)則。這樣的一組規(guī)則作為訓(xùn)練模型存儲(chǔ)在訓(xùn)練模型存儲(chǔ)器116中，并且剩余的規(guī)則會(huì)被丟棄。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定的百分比為95%。用戶(hù)可選擇其它的預(yù)定百分比，或者可根據(jù)正在進(jìn)行分類(lèi)的圖像的類(lèi)型來(lái)選擇其它的預(yù)定百分比。
[0028]如果訓(xùn)練模塊114丟棄所開(kāi)發(fā)的任何規(guī)則，則當(dāng)使用訓(xùn)練模型處理另一個(gè)圖像時(shí)，不需要生成僅被丟棄的規(guī)則使用的圖像的任何過(guò)濾版本。在一些實(shí)施例中，訓(xùn)練模塊114對(duì)將由過(guò)濾模塊應(yīng)用于后繼圖像的過(guò)濾器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便使得不需要的過(guò)濾器不會(huì)被應(yīng)用。在一些實(shí)施例中，訓(xùn)練模塊114可確定由這些規(guī)則用來(lái)對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的像素進(jìn)行分類(lèi)的過(guò)濾圖像并相應(yīng)地調(diào)節(jié)過(guò)濾模塊110所使用的該組過(guò)濾器。具體地，對(duì)該組過(guò)濾器進(jìn)行調(diào)節(jié)以便使得過(guò)濾模塊110只將與由這些規(guī)則所使用的過(guò)濾圖像關(guān)聯(lián)的那些過(guò)濾器應(yīng)用于后繼獲取的圖像。過(guò)濾模塊110對(duì)該組過(guò)濾器進(jìn)行的這種調(diào)節(jié)可降低處理圖像所需要的時(shí)間。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，訓(xùn)練模塊114將所開(kāi)發(fā)的訓(xùn)練模型應(yīng)用于獲取的圖像(和過(guò)濾的版本)，以開(kāi)發(fā)獲取圖像的分類(lèi)版本。獲取圖像的分類(lèi)版本(例如，使用不同的顏色來(lái))識(shí)別訓(xùn)練模塊所確定為與特定類(lèi)型的細(xì)胞的中心和邊界關(guān)聯(lián)的像素。獲取圖像的分類(lèi)版本顯示在計(jì)算機(jī)108上，并請(qǐng)用戶(hù)進(jìn)行任何糾正。這樣的糾正被用于對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，并且訓(xùn)練模塊114使用修改的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來(lái)細(xì)化訓(xùn)練模型。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100可從修改的訓(xùn)練數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)新的訓(xùn)練模型。以這種方式，系統(tǒng)100迭代地運(yùn)行，以細(xì)化訓(xùn)練模型，直到用戶(hù)滿(mǎn)
O
[0030]在開(kāi)發(fā)訓(xùn)練模型并將其存儲(chǔ)在訓(xùn)練模型存儲(chǔ)器116中后，可將訓(xùn)練模型應(yīng)用于由圖像獲取模塊102獲取并存儲(chǔ)在獲取圖像存儲(chǔ)器104中的另一圖像。過(guò)濾模塊110生成包括存儲(chǔ)在訓(xùn)練模型存儲(chǔ)器116中的訓(xùn)練模型的規(guī)則所要求的另一圖像的過(guò)濾版本。細(xì)胞識(shí)別模塊(或?qū)ο笞R(shí)別模塊)118將訓(xùn)練模型應(yīng)用于另一圖像和另一圖像的過(guò)濾版本，以對(duì)另一圖像的像素進(jìn)行分類(lèi)。細(xì)胞識(shí)別模塊118可開(kāi)發(fā)另一圖像的一種版本，其中識(shí)別了與細(xì)胞的不同部分關(guān)聯(lián)的像素。這樣的圖像可由用戶(hù)在其使用的計(jì)算機(jī)108上進(jìn)行查看。在一些實(shí)施例中，細(xì)胞識(shí)別模塊118可將另一圖像的識(shí)別了分類(lèi)的像素的版本提供給細(xì)胞測(cè)量模塊120。細(xì)胞測(cè)量模塊120可使用本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員眾所周知的技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)另一圖像中存在的細(xì)胞的數(shù)目、這些細(xì)胞的尺寸、以及與這些細(xì)胞關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)胞測(cè)量模塊120可選擇被分類(lèi)為屬于一個(gè)細(xì)胞的一組相鄰的像素(本文中稱(chēng)之為“種子”)。細(xì)胞測(cè)量模塊120隨后通過(guò)向其增加額外的像素來(lái)生長(zhǎng)種子，直到細(xì)胞測(cè)量模塊120確定生長(zhǎng)的種子包括與該細(xì)胞關(guān)聯(lián)的所有像素。在一個(gè)實(shí)施例中，為了確定候選像素是否應(yīng)當(dāng)被添加到種子中，細(xì)胞測(cè)量模塊120通過(guò)將候選像素離原始種子的距離乘以調(diào)節(jié)系數(shù)，并在該乘積上增加原始種子與原始種子和候選像素之間的像素之間的密度變化的絕對(duì)值的累積和，來(lái)計(jì)算得分。如果該得分超出預(yù)定的閥值，則該像素不會(huì)被增加到種子中。
[0032]選擇調(diào)節(jié)系數(shù)以平衡密度變化與距離的重要性。如果獲取的圖像具有尖銳邊緣并具有很少的噪聲或沒(méi)有噪聲，則停止向種子增加像素的決定可能主要地基于遇到與邊緣關(guān)聯(lián)的候選像素(即，候選像素與種子中的其余像素之間的密度的明顯變化)。但是，如果獲取的圖像具有弱邊緣或具有大量的噪聲，則調(diào)節(jié)系數(shù)選擇為使得生長(zhǎng)的種子的尺寸來(lái)控制是否向該種子增加額外的像素。細(xì)胞測(cè)量模塊120對(duì)用戶(hù)提供的訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定用于生長(zhǎng)種子以匹配訓(xùn)練數(shù)據(jù)中提供的細(xì)胞邊界或細(xì)胞尺寸的最優(yōu)調(diào)節(jié)系數(shù)。選擇調(diào)節(jié)系數(shù)的其它方法對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言將會(huì)是顯而易見(jiàn)的。
[0033]如果如上面描述地對(duì)與第一細(xì)胞和第二細(xì)胞關(guān)聯(lián)的第一種子和第二種子進(jìn)行生長(zhǎng)，并且識(shí)別到可加入到任何一個(gè)種子的候選像素，則如上面描述的那樣計(jì)算與第一種子和第二種子關(guān)聯(lián)的第一得分和第二得分。候選像素將會(huì)被增加到與較低得分關(guān)聯(lián)的種子中。假定因?yàn)榈谝坏梅中∮诘诙梅?，候選像素被增加到第一種子。第一種子會(huì)如上面描述的那樣繼續(xù)生長(zhǎng)，直到計(jì)算到另一個(gè)將要增加到第一種子的候選像素的得分小于預(yù)定閥值。以這種方式，可根據(jù)上面描述的得分計(jì)算將先前增加到第二種子的像素可從第二種子移除并增加到第一種子。以這種方式，位于兩個(gè)細(xì)胞之間的平衡點(diǎn)處的像素被識(shí)別為屬于兩個(gè)細(xì)胞之間的邊界的最佳候選像素。此外，兩個(gè)細(xì)胞中的每一個(gè)均保持其自身的身份。
[0034]在一些實(shí)施例中，可使用本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員眾所周知的隨機(jī)森林決策樹(shù)技術(shù)來(lái)實(shí)施訓(xùn)練模塊114和細(xì)胞識(shí)別模塊118。在其它實(shí)施例中，可使用其它機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)實(shí)施訓(xùn)練模塊114和細(xì)胞識(shí)別模塊118，包括例如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、k均值聚類(lèi)法等。
[0035]在一些實(shí)施例中，如果用戶(hù)只對(duì)細(xì)胞中心進(jìn)行了分類(lèi)，則應(yīng)用訓(xùn)練模型后只會(huì)識(shí)別細(xì)胞中心。在這種情況中，使用本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員眾所周知的細(xì)胞生長(zhǎng)技術(shù)，細(xì)胞識(shí)別可能使用每個(gè)識(shí)別到的細(xì)胞的細(xì)胞中心信息并選擇同樣包括這樣的細(xì)胞的鄰近的像素。
[0036]圖2A示出了顯微圖像的示例200。圖2B中放大示出了顯微圖像200的部分202。參照?qǐng)D2B，部分202包括多個(gè)細(xì)胞204。
[0037]圖3A和圖3B示出了圖像300以及其部分302的示例，其示出了用戶(hù)識(shí)別了其中的示例性對(duì)象后的顯微圖像200。用戶(hù)識(shí)別了細(xì)胞204的細(xì)胞中心304和細(xì)胞邊界306、以及背景區(qū)域308。如上面描述，如果用戶(hù)識(shí)別了細(xì)胞204的整體，則系統(tǒng)100可自動(dòng)地導(dǎo)出細(xì)胞邊界306。
[0038]圖4示出了在如上面描述地處理圖像200之后產(chǎn)生的圖像400。顯然，已經(jīng)識(shí)別了整個(gè)圖像400中的細(xì)胞402。
[0039]圖5是系統(tǒng)100為開(kāi)發(fā)可用于對(duì)圖像中的像素進(jìn)行分類(lèi)的訓(xùn)練模型而進(jìn)行的處理的流程圖500。在步驟502，圖像獲取模塊102獲取圖像并對(duì)圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。在步驟504，用戶(hù)接口模塊106對(duì)獲取的圖像進(jìn)行顯示。在步驟506，用戶(hù)接口模塊從用戶(hù)使用的計(jì)算機(jī)108獲得對(duì)顯示圖像中的識(shí)別為具有至少一個(gè)細(xì)胞的像素的識(shí)別并開(kāi)發(fā)訓(xùn)練數(shù)據(jù)。在步驟508，過(guò)濾模塊110生成獲取圖像的過(guò)濾版本。在步驟510，訓(xùn)練模塊114使用在步驟506中開(kāi)發(fā)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和在步驟508中開(kāi)發(fā)的獲取圖像的過(guò)濾版本來(lái)開(kāi)發(fā)訓(xùn)練模型。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使用隨機(jī)森林決策樹(shù)技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)訓(xùn)練模型，以識(shí)別根據(jù)獲取的圖像和獲取圖像的過(guò)濾版本預(yù)測(cè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的最優(yōu)決策樹(shù)。在一些實(shí)施例中，訓(xùn)練模塊114可對(duì)訓(xùn)練模型進(jìn)行評(píng)估以確定開(kāi)發(fā)的訓(xùn)練模型使用哪些過(guò)濾版本。在這樣的實(shí)施例中，在步驟512，訓(xùn)練模塊114對(duì)過(guò)濾模塊110的參數(shù)進(jìn)行更新，以便使得后繼圖像的不需要的過(guò)濾版本不會(huì)被開(kāi)發(fā)。
[0040]圖6示出了系統(tǒng)100為使用訓(xùn)練模型對(duì)圖像中的像素進(jìn)行分類(lèi)并使用這樣的分類(lèi)開(kāi)發(fā)圖像中的細(xì)胞的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)而進(jìn)行的處理的流程圖600。在步驟602，細(xì)胞識(shí)別模塊118加載圖5的步驟510中開(kāi)發(fā)訓(xùn)練模型。在步驟604，圖像獲取模塊102獲取待分類(lèi)的圖像。在步驟606，過(guò)濾模塊110開(kāi)發(fā)待分類(lèi)的圖像的過(guò)濾版本。在步驟608，細(xì)胞識(shí)別模塊118使用訓(xùn)練模型和待分類(lèi)的圖像的過(guò)濾版本對(duì)圖像中的像素進(jìn)行分類(lèi)。在步驟610，細(xì)胞測(cè)量模塊120使用步驟608中為對(duì)細(xì)胞中心進(jìn)行計(jì)數(shù)而開(kāi)發(fā)的像素分類(lèi)。此外，在一些實(shí)施例中，如果只識(shí)別了細(xì)胞中心，則在步驟612，細(xì)胞測(cè)量模塊120可將包圍細(xì)胞中心的像素分類(lèi)為也屬于細(xì)胞。
[0041 ]在步驟614，細(xì)胞測(cè)量模塊輸出細(xì)胞中心的計(jì)數(shù)和識(shí)別了細(xì)胞的獲取圖像的圖像。在步驟616，圖像獲取模塊102確定是否存在任何額外的待分類(lèi)的圖像，并且如果存在，則處理進(jìn)行到步驟604以加載另一個(gè)圖像。否則，退出系統(tǒng)100。
[0042]參照?qǐng)D7，圖像分類(lèi)系統(tǒng)100可在計(jì)算機(jī)107的顯示器上生成圖形用戶(hù)接口700。圖形用戶(hù)接口700包括區(qū)域702(其中顯示獲取的圖像)、以及軟按鈕704、706、708、和710。在示例性圖形用戶(hù)接口 700中，如果用戶(hù)選擇軟按鈕704，隨后選擇顯示在區(qū)域702中的圖像的像素，則這些像素將與細(xì)胞內(nèi)部關(guān)聯(lián)。類(lèi)似地，如果用戶(hù)選擇軟按鈕706，隨后選擇顯示在區(qū)域702中的圖像的像素，則所選擇的像素將與顯示的圖像的背景或其它不感興趣的區(qū)域關(guān)聯(lián)。顯然，圖形用戶(hù)接口700中可包括額外的軟按鈕，以允許用戶(hù)將選擇的圖像的像素與額外的像素進(jìn)行關(guān)聯(lián)。同樣顯然的是，軟按鈕704或706可與彈出菜單關(guān)聯(lián)，該彈出菜單允許用戶(hù)識(shí)別特征(例如，細(xì)胞中心、細(xì)胞類(lèi)型、細(xì)胞邊緣、碎片等)，并且圖像中的隨后選擇的任何像素與所識(shí)別的特征關(guān)聯(lián)。
[0043]如果用戶(hù)選擇軟按鈕708并隨后選擇所顯示的圖像的一個(gè)或多個(gè)像素，則之前與任何所選擇的像素關(guān)聯(lián)的任何特征都會(huì)被移除。用戶(hù)對(duì)軟按鈕710的選擇會(huì)清除任何對(duì)按鈕704、706、和708的選擇，以便使得用戶(hù)可以選擇圖像中的一些像素而不將這些像素與某個(gè)特征進(jìn)彳T關(guān)聯(lián)。
[0044]軟按鈕712、714、和716允許用戶(hù)選擇線寬。例如，如果用戶(hù)選擇軟按鈕712，則區(qū)域702內(nèi)部的任何隨后的選擇將會(huì)選擇例如一個(gè)像素。如果用戶(hù)選擇軟按鈕714，則區(qū)域702內(nèi)部的任何隨后的的選擇將會(huì)選擇例如3個(gè)像素。如果用戶(hù)選擇軟按鈕716，則區(qū)域702內(nèi)部的任何隨后的選擇將會(huì)選擇例如5個(gè)像素。
[0045]圖形用戶(hù)接口700還包括軟按鈕718，并且選擇該按鈕會(huì)清除用戶(hù)在顯示在區(qū)域702中的圖像的像素與使用軟按鈕704和706選擇的特征之間進(jìn)行的任何關(guān)聯(lián)。
[0046]用戶(hù)完成顯示在區(qū)域702中的圖像的像素與各特征的關(guān)聯(lián)后，用戶(hù)可選擇軟按鈕720來(lái)將這樣的關(guān)聯(lián)提交給用戶(hù)接口模塊106，以開(kāi)發(fā)訓(xùn)練數(shù)據(jù)并將其存儲(chǔ)在訓(xùn)練數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器109中。在一些實(shí)施例中，用戶(hù)接口700調(diào)用訓(xùn)練模塊114，以開(kāi)始從存儲(chǔ)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)訓(xùn)練t吳型O
[0047]系統(tǒng)100可用于識(shí)別使用不同模式獲取的圖像中的對(duì)象，這些模式包括透射光、熒光圖像、微分干涉差、相位差、明場(chǎng)成像等。系統(tǒng)100可用于用多個(gè)標(biāo)志標(biāo)記的細(xì)胞和未標(biāo)記的細(xì)胞的圖像。此外，訓(xùn)練模型可使用用一個(gè)模式獲取的圖像來(lái)開(kāi)發(fā)，并且該訓(xùn)練模型可隨后應(yīng)用于用不同的模式獲取的圖像。
[0048]系統(tǒng)100可用于識(shí)別和分割大型圖像中的對(duì)象，例如用于對(duì)海膽卵進(jìn)行分離和計(jì)數(shù)。
[0049]系統(tǒng)100還可用于分割圖像中的細(xì)胞。例如，用于對(duì)與線粒體等對(duì)應(yīng)的圖像的像素進(jìn)行分類(lèi)。系統(tǒng)100可用于對(duì)與圖像中的不同細(xì)胞群體對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行分類(lèi)和區(qū)分，例如，用于區(qū)分和神經(jīng)元關(guān)聯(lián)的像素與和膠質(zhì)細(xì)胞關(guān)聯(lián)的像素，或者用于區(qū)分和活細(xì)胞關(guān)聯(lián)的像素與和死細(xì)胞關(guān)聯(lián)的像素。系統(tǒng)100可用于識(shí)別與融合在同一圖像中的不同群體或相同群體的細(xì)胞關(guān)聯(lián)的像素。
[0050]盡管上面的系統(tǒng)100在對(duì)圖像中的細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別的情境中進(jìn)行了描述，但是顯然這樣的系統(tǒng)也可用于識(shí)別圖像中的任何類(lèi)型的對(duì)象。系統(tǒng)100可用于從背景中識(shí)別圖像中的分離的對(duì)象以及該圖像中的融合(或接觸)的對(duì)象。此外，系統(tǒng)100可用于對(duì)與圖像中的各種類(lèi)型的對(duì)象對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行分類(lèi)。
[0051]應(yīng)當(dāng)理解和了解的是，可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電子或數(shù)字控制裝置上的硬件、軟件、或硬件與軟件的組合來(lái)執(zhí)行結(jié)合圖1-7描述的模塊、過(guò)程、子過(guò)程、以及處理步驟中的一個(gè)或多個(gè)。軟件可存儲(chǔ)于合適的電子處理組件或系統(tǒng)(例如，在圖1-7中示意性地示出的功能系統(tǒng)、控制器、裝置、組件、模塊、或子模塊中的一個(gè)或多個(gè))中的軟件存儲(chǔ)器(未示出)中。軟件存儲(chǔ)器可包括用于實(shí)施邏輯功能的可執(zhí)行指令的有序的列表(即，可以以數(shù)字形式(如數(shù)字電路或源代碼)實(shí)施的、或者以如模擬源之類(lèi)的模擬形式(如模擬電信號(hào)、聲音信號(hào)或視頻信號(hào))實(shí)施的“邏輯”)。這些指令可在處理模塊或控制器(例如，圖像獲取模塊102、用戶(hù)接口模塊106、過(guò)濾模塊110、訓(xùn)練模塊114、細(xì)胞識(shí)別模塊118、以及細(xì)胞測(cè)量模塊120)中執(zhí)行，其包括例如一個(gè)或多個(gè)微處理器、通用處理器、多個(gè)處理器的組合、數(shù)字信號(hào)處理器(DSPs)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGAs)、或?qū)Ｓ眉呻娐?ASICs)。此外，示意圖描述了具有不受功能的體系結(jié)構(gòu)或物理布局的限制的物理(硬件和/或軟件)實(shí)施的功能的邏輯分類(lèi)。本申請(qǐng)中描述的示例系統(tǒng)可以以多種配置實(shí)施并作為單獨(dú)的硬件/軟件單元中的或者多個(gè)分離的硬件/軟件單元中的硬件/軟件組件而運(yùn)行。
[0052]可執(zhí)行指令可被實(shí)施為存儲(chǔ)有指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)這些指令由電子系統(tǒng)的處理模塊執(zhí)行時(shí)，引導(dǎo)電子系統(tǒng)執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可選擇性地實(shí)施于任何非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介中，以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置使用，或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置結(jié)合使用，指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置例如為基于計(jì)算機(jī)的電子系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng)、或可選擇性地從指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置獲取指令并執(zhí)行指令的其它系統(tǒng)。在本文的上下文中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介是可存儲(chǔ)由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或者與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置結(jié)合使用的程序的任何非暫時(shí)性存儲(chǔ)工具。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介選擇性地可以是例如電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒介的更多具體示例的不完全清單包括:具有一個(gè)或多個(gè)電線的電連接(電子)；便攜式計(jì)算機(jī)軟盤(pán)(磁性)；隨機(jī)存取(即易失性)存儲(chǔ)器(電子)；只讀存儲(chǔ)器(電子)；可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，如閃存(電子)；光盤(pán)存儲(chǔ)器，如CD-R0M、CD-R、CD-RW(光)；以及數(shù)字多用光盤(pán)存儲(chǔ)器，即DVD(光)。應(yīng)當(dāng)注意的是，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介甚至可以是紙或?qū)⒊绦蛴∷⒃谄渖系钠渌线m的媒介，因?yàn)槌绦蚩赏ㄟ^(guò)例如對(duì)紙或其它媒介進(jìn)行光學(xué)掃描來(lái)電子地捕獲，隨后根據(jù)需要以適合的方式進(jìn)行編譯、解讀，或者其他處理，并隨后將其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器或機(jī)器存儲(chǔ)器中。
[0053]還應(yīng)當(dāng)理解的是，在本文中使用的對(duì)數(shù)據(jù)的接收和傳輸指的是兩個(gè)或更多系統(tǒng)、裝置、組件、模塊、或子模塊能夠通過(guò)在某種類(lèi)型的信號(hào)路徑上傳播的信號(hào)來(lái)彼此通信。信號(hào)可以是通信、功率、數(shù)據(jù)、或能量信號(hào)，其可以沿著第一系統(tǒng)、裝置、組件、模塊、或子模塊與第二系統(tǒng)、裝置、組件、模塊、或子模塊之間的信號(hào)路徑從第一系統(tǒng)、裝置、組件、模塊、或子模塊向第二系統(tǒng)、裝置、組件、模塊、或子模塊傳送信息、功率、或能量。信號(hào)路徑可包括物理連接、電連接、磁連接、電磁連接、電氣化學(xué)連接、光學(xué)連接、有線連接、或無(wú)線連接。信號(hào)路徑還可包括第一與第二系統(tǒng)、裝置、組件、模塊、或子模塊之間的額外的系統(tǒng)、裝置、組件、模塊、或子模塊。
[0054]工業(yè)實(shí)用性
[0055]基于上面的描述，很多對(duì)本發(fā)明的修改對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。本文描述的方法和系統(tǒng)可以用于識(shí)別在各種照明條件下以及使用不同顯微技術(shù)獲取的圖像中的對(duì)象，特別是細(xì)胞。相應(yīng)地，本文描述應(yīng)當(dāng)理解為僅僅是說(shuō)明性的，并且為使得本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明、以及傳授實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選模式的目的而提供。保留對(duì)在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出的所有修改的專(zhuān)有權(quán)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種對(duì)與圖像中的多個(gè)對(duì)象關(guān)聯(lián)的多個(gè)像素進(jìn)行分類(lèi)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，包括: 接收?qǐng)D像； 接收訓(xùn)練數(shù)據(jù)，其中所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)與所述圖像中的特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行識(shí)別； 開(kāi)發(fā)所述圖像的多個(gè)過(guò)濾版本； 對(duì)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)和所述圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本進(jìn)行處理，以開(kāi)發(fā)用于對(duì)與所述特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行分類(lèi)的訓(xùn)練模型； 將所述訓(xùn)練模型應(yīng)用于所述圖像，以識(shí)別與所述圖像中的所述特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素；以及 多個(gè)圖像處理步驟，以對(duì)對(duì)象分割進(jìn)行細(xì)化。2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中應(yīng)用所述訓(xùn)練模型識(shí)別與所述圖像中的所述特定類(lèi)型的融合的對(duì)象之間的邊界關(guān)聯(lián)的像素。3.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中所述特定類(lèi)型是生物細(xì)胞，并且應(yīng)用所述訓(xùn)練模型識(shí)別與所述圖像中的融合的生物細(xì)胞之間的邊界關(guān)聯(lián)的像素。4.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，還包括接收另一個(gè)圖像，并將所述訓(xùn)練模型應(yīng)用于所述另一個(gè)圖像，以識(shí)別與所述另一個(gè)圖像中的多個(gè)細(xì)胞關(guān)聯(lián)的像素。5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中將所述訓(xùn)練模型應(yīng)用于所述另一個(gè)圖像包括開(kāi)發(fā)所述另一個(gè)圖像的多個(gè)過(guò)濾版本。6.如權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中: 開(kāi)發(fā)所述圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本中的每一個(gè)包括應(yīng)用選自第一組過(guò)濾器的過(guò)濾器； 開(kāi)發(fā)所述另一個(gè)圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本中的每一個(gè)包括應(yīng)用選自第二組過(guò)濾器的過(guò)濾器；以及 其中所述第一組過(guò)濾器和所述第二組過(guò)濾器是不同的。7.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中應(yīng)用所述訓(xùn)練模型包括使用隨機(jī)森林決策樹(shù)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、以及k均值聚類(lèi)法中的一種。8.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中開(kāi)發(fā)所述圖像的過(guò)濾版本包括應(yīng)用邊緣檢測(cè)過(guò)濾器、峰值檢測(cè)過(guò)濾器、二次抽樣過(guò)濾器、以及平滑算子中的一種。9.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，還包括確定與所述圖像中的所述多個(gè)細(xì)胞關(guān)聯(lián)的識(shí)別到的像素所代表的細(xì)胞的數(shù)量。10.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，還包括對(duì)識(shí)別到的細(xì)胞的識(shí)別到的部分進(jìn)行生長(zhǎng)或細(xì)化，以選擇與所述細(xì)胞關(guān)聯(lián)的額外的像素。11.一種用于識(shí)別圖像中的對(duì)象的系統(tǒng)，包括: 圖像獲取模塊，其接收?qǐng)D像； 用戶(hù)接口模塊，其接收訓(xùn)練數(shù)據(jù)，其中所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)與所述圖像中的特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行識(shí)別； 過(guò)濾模塊，其開(kāi)發(fā)所述圖像的多個(gè)過(guò)濾版本； 訓(xùn)練模塊，其對(duì)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)和所述圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本進(jìn)行處理，以開(kāi)發(fā)用于對(duì)與所述特定類(lèi)型的對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素進(jìn)行分類(lèi)的訓(xùn)練模型;對(duì)象識(shí)別模塊，其將所述訓(xùn)練模型應(yīng)用于所述圖像，以識(shí)別與所述圖像中的所述特定類(lèi)型的多個(gè)對(duì)象關(guān)聯(lián)的像素；以及 圖像處理模塊，其對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行細(xì)化并獲得對(duì)象分割。12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述對(duì)象識(shí)別模塊識(shí)別與所述特定類(lèi)型的融合的對(duì)象之間的邊界關(guān)聯(lián)的像素。13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述特定類(lèi)型是生物細(xì)胞，并且其中所述對(duì)象識(shí)別模塊識(shí)別與所述圖像中的融合的生物細(xì)胞之間的邊界關(guān)聯(lián)的像素。14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述圖像獲取模塊接收另一個(gè)圖像，并且所述細(xì)胞識(shí)別模塊將所述訓(xùn)練模型應(yīng)用于所述另一個(gè)圖像，以識(shí)別與所述另一個(gè)圖像中的多個(gè)細(xì)胞關(guān)聯(lián)的像素。15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述過(guò)濾模塊開(kāi)發(fā)所述另一個(gè)圖像的多個(gè)過(guò)濾版本，并且所述細(xì)胞識(shí)別模塊使用所述另一個(gè)圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本來(lái)識(shí)別與所述圖像中的所述多個(gè)細(xì)胞關(guān)聯(lián)的像素。16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述過(guò)濾模塊使用第一組過(guò)濾器來(lái)開(kāi)發(fā)所述圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本，并使用第二組過(guò)濾器來(lái)開(kāi)發(fā)所述另一個(gè)圖像的所述多個(gè)過(guò)濾版本，并且其中所述第一組過(guò)濾器和所述第二組過(guò)濾器是不同的。17.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述對(duì)象識(shí)別模塊使用隨機(jī)森林決策樹(shù)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、以及k均值聚類(lèi)法中的一種。18.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述過(guò)濾模塊對(duì)所述圖像應(yīng)用邊緣檢測(cè)過(guò)濾器、峰值檢測(cè)過(guò)濾器、二次抽樣過(guò)濾器、以及平滑算子中的一種。19.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括細(xì)胞測(cè)量模塊，其確定與所述圖像中的所述多個(gè)細(xì)胞關(guān)聯(lián)的識(shí)別到的像素所代表的細(xì)胞的數(shù)量。20.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述細(xì)胞測(cè)量模塊計(jì)算與所述圖像中的所述多個(gè)細(xì)胞關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】C12Q1/04GK105849274SQ201480059295
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年10月14日
【發(fā)明人】阿夫魯·艾薩克·科恩, 遞惠·洪
【申請(qǐng)人】分子裝置有限公司