本發(fā)明涉及圖像數(shù)據(jù)處理，具體涉及基于顯微圖像的血細(xì)胞形態(tài)輪廓獲取方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、血細(xì)胞形態(tài)輪廓的提取不僅是血液學(xué)和病理學(xué)的基礎(chǔ)技術(shù)，更是診斷、治療和預(yù)后評(píng)估的重要工具，有助于提高疾病診斷的準(zhǔn)確性和治療的效果。醫(yī)生可以通過(guò)提取病人血細(xì)胞的形態(tài)輪廓，可以幫助分析細(xì)胞的大小、形狀、顏色、核形態(tài)等特征，從而識(shí)別出血液中的異常細(xì)胞或病理變化，同時(shí)可以根據(jù)個(gè)體血細(xì)胞的形態(tài)特征，可以更精準(zhǔn)地制定個(gè)性化的治療方案，以提高治療效果和減少不良反應(yīng)。對(duì)于基于顯微圖像的血細(xì)胞形態(tài)輪廓獲取方法現(xiàn)有技術(shù)常常采用閾值分割技術(shù)進(jìn)行提取，然而，在閾值分割時(shí)，由于血細(xì)胞包含紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板，其特征存在較大的差異，因此對(duì)于特定的區(qū)域，閾值分割效果不好，導(dǎo)致不能分割出完整的血細(xì)胞輪廓邊緣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供基于顯微圖像的血細(xì)胞形態(tài)輪廓獲取方法及系統(tǒng)，以解決在閾值分割時(shí)，由于血細(xì)胞包含紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板，其特征存在較大的差異，因此對(duì)于特定的區(qū)域，閾值分割效果不好，導(dǎo)致不能分割出完整的血細(xì)胞輪廓邊緣的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的基于顯微圖像的血細(xì)胞形態(tài)輪廓獲取方法及系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供了基于顯微圖像的血細(xì)胞形態(tài)輪廓獲取方法，該方法包括以下步驟：

4、獲得血細(xì)胞灰度圖像；

5、將血細(xì)胞灰度圖像等分為若干個(gè)小窗口；獲取血細(xì)胞灰度圖像的最佳閾值以及每個(gè)小窗口的最佳閾值；根據(jù)血細(xì)胞灰度圖像的最佳閾值以及每個(gè)小窗口的最佳閾值，得到每個(gè)小窗口的適應(yīng)度；根據(jù)每個(gè)小窗口的適應(yīng)度，得到所有需要調(diào)整的小窗口；

6、根據(jù)所有需要調(diào)整的小窗口，得到若干個(gè)目標(biāo)窗口；分割得到每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域和背景區(qū)域；將每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域劃分為若干個(gè)鏈碼段，根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的每個(gè)鏈碼段中像素點(diǎn)位置關(guān)系的差異，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的每個(gè)鏈碼段滿足弧形特征的概率；

7、根據(jù)血細(xì)胞灰度圖像的每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的每個(gè)鏈碼段滿足弧形特征的概率以及鏈碼段的數(shù)量，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割后的清晰度；根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割后的清晰度以及每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域中所有小窗口的適應(yīng)度，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度；

8、根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果；通過(guò)每個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果，得到血細(xì)胞輪形態(tài)輪廓。

9、優(yōu)選的，所述根據(jù)血細(xì)胞灰度圖像的最佳閾值以及每個(gè)小窗口的最佳閾值，得到每個(gè)小窗口的適應(yīng)度，包括的具體步驟如下：

10、將血細(xì)胞灰度圖像的最佳閾值與血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)小窗口的最佳閾值的差值絕對(duì)值的反比例歸一化值，記為血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)小窗口的適應(yīng)度。

11、優(yōu)選的，所述根據(jù)每個(gè)小窗口的適應(yīng)度，得到所有需要調(diào)整的小窗口，包括的具體步驟如下：

12、當(dāng)血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)小窗口的適應(yīng)度小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)小窗口為需要調(diào)整的小窗口。

13、優(yōu)選的，所述根據(jù)所有需要調(diào)整的小窗口，得到若干個(gè)目標(biāo)窗口，包括的具體步驟如下：

14、在血細(xì)胞灰度圖像中，將相鄰的需要調(diào)整的小窗口進(jìn)行合并，得到目標(biāo)窗口。

15、優(yōu)選的，所述將每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域劃分為若干個(gè)鏈碼段，根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的每個(gè)鏈碼段中像素點(diǎn)位置關(guān)系的差異，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的每個(gè)鏈碼段滿足弧形特征的概率，包括的具體步驟如下：

16、在血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的邊緣上，將第個(gè)與第個(gè)邊緣像素點(diǎn)鏈碼值的差值絕對(duì)值，記為第個(gè)邊緣像素點(diǎn)的鏈碼差分特征值；

17、當(dāng)血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的邊緣上，第個(gè)邊緣像素點(diǎn)的鏈碼差分特征值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則第個(gè)邊緣像素點(diǎn)為分割點(diǎn)，使用所有分割點(diǎn)將前景區(qū)域的邊緣劃分為若干個(gè)鏈碼段；

18、當(dāng)血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的第個(gè)鏈碼段上，第個(gè)邊緣像素點(diǎn)的鏈碼差分特征值等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則第個(gè)邊緣像素點(diǎn)為新分割點(diǎn)，使用所有新分割點(diǎn)將第個(gè)鏈碼段劃分為若干個(gè)鏈碼序列；

19、血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的第個(gè)鏈碼段滿足弧形特征的概率的計(jì)算公式如下：

20、

21、式中，表示血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的第個(gè)鏈碼段滿足弧形特征的概率；表示血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的第個(gè)鏈碼段上所有邊緣像素點(diǎn)的數(shù)量；表示血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的第個(gè)鏈碼段上第個(gè)邊緣像素點(diǎn)的鏈碼值；表示血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的第個(gè)鏈碼段上第個(gè)邊緣像素點(diǎn)的鏈碼值；表示血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的第個(gè)鏈碼段中所有鏈碼序列長(zhǎng)度的方差；為以自然常數(shù)為底的指數(shù)函數(shù)；為絕對(duì)值函數(shù)。

22、優(yōu)選的，所述根據(jù)血細(xì)胞灰度圖像的每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的每個(gè)鏈碼段滿足弧形特征的概率以及鏈碼段的數(shù)量，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割后的清晰度，包括的具體公式如下：

23、

24、式中，表示血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割后的清晰度；表示血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的第個(gè)鏈碼段滿足弧形特征的概率；表示血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域的所有鏈碼段的數(shù)量；為歸一化函數(shù)。

25、優(yōu)選的，所述根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割后的清晰度以及每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域中所有小窗口的適應(yīng)度，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度，包括的具體步驟如下：

26、計(jì)算血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域中所有小窗口的適應(yīng)度的方差的倒數(shù)和血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割后的清晰度的乘積，將所述乘積歸一化后的結(jié)果，記為血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度。

27、優(yōu)選的，所述根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果，包括的具體步驟如下：

28、獲取血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的背景區(qū)域的二次分割的前景區(qū)域和背景區(qū)域；

29、根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度獲取方式，得到每次分割的前景區(qū)域閾值分割的合理度；

30、當(dāng)血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的背景區(qū)域的二次分割的前景區(qū)域閾值分割的合理度小于等于第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度時(shí)，將第個(gè)目標(biāo)窗口劃分的前景區(qū)域與背景區(qū)域，作為第個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果；當(dāng)血細(xì)胞灰度圖像的第個(gè)目標(biāo)窗口的背景區(qū)域的二次分割的前景區(qū)域閾值分割的合理度大于第個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度時(shí)，獲取第個(gè)目標(biāo)窗口的背景區(qū)域的二次分割的背景區(qū)域的三次分割的前景區(qū)域與背景區(qū)域，直至任意一次分割的前景區(qū)域閾值分割的合理度大于所述任意一次之后一次分割的前景區(qū)域閾值分割的合理度時(shí)，停止分割，將所述任意一次分割的背景區(qū)域與所述任意一次及其之前所有次分割的前景區(qū)域，作為第個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果。

31、優(yōu)選的，所述通過(guò)每個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果，得到血細(xì)胞輪形態(tài)輪廓，包括的具體步驟如下：

32、將不是目標(biāo)窗口的每個(gè)小窗口劃分為前景區(qū)域與背景區(qū)域，獲取不是目標(biāo)窗口的每個(gè)小窗口的閾值分割結(jié)果，結(jié)合每個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果，令血細(xì)胞灰度圖像中前景區(qū)域內(nèi)像素點(diǎn)灰度值為0，背景區(qū)域內(nèi)像素點(diǎn)灰度值為1，得到最終的血細(xì)胞二值圖像，提取最終的血細(xì)胞二值圖像的邊緣則為血細(xì)胞輪形態(tài)輪廓。

33、本發(fā)明還提出了基于顯微圖像的血細(xì)胞形態(tài)輪廓獲取系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)前述所述的基于顯微圖像的血細(xì)胞形態(tài)輪廓獲取方法的步驟。

34、本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是：根據(jù)每個(gè)小窗口的適應(yīng)度，得到所有需要調(diào)整的小窗口；可以針對(duì)血細(xì)胞灰度圖像的每個(gè)小部分進(jìn)行分析，提高了提取血細(xì)胞形態(tài)輪廓的準(zhǔn)確性。根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的背景區(qū)域再分割的前景區(qū)域閾值分割的合理度；根據(jù)每個(gè)目標(biāo)窗口的前景區(qū)域閾值分割的合理度和背景區(qū)域再分割的前景區(qū)域閾值分割的合理度，得到每個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果；可以準(zhǔn)確判斷每個(gè)目標(biāo)窗口是否需要調(diào)整。通過(guò)每個(gè)目標(biāo)窗口的閾值分割結(jié)果，得到血細(xì)胞輪形態(tài)輪廓；進(jìn)而可以準(zhǔn)確分割出完整的血細(xì)胞輪廓。