[发明专利]鲁棒的显微镜图像光照补偿方法

说明书

鲁棒的显微镜图像光照补偿，本发明涉及DNA倍体分析技术中，细胞在不同位置测量结果相差较大的问题。本发明的目的是为了解决现有DNA倍体分析技术中细胞IOD值测量在图像不同位置偏差较大的问题。具体过程为：一、打开摄像机；二、显微镜下图像采集；三、对采集到的图像进行分块阈值分割；四、将分割后的背景进行填充并进行平滑处理；五、进行偏差估计，得到偏差图片，将偏差图片与获得的新图像相加，进行补偿，得到最终结果。六、结束。本发明应用于显微镜下细胞IOD值的测量和图像增强领域。

技术领域

本发明设计鲁棒的显微镜图像光照补偿方法。

背景技术

近年来癌症频发，已经成为危害人们生命安全的因素之一。早发现早治疗是应对癌症唯一有效地方法。传统细胞病理诊断方法通过采集人体细胞样本，染色，然后镜下观察的方式难以适应现实应用的需求。随着技术的发展，自动阅片技术应运而生。该技术自动控制显微镜移动聚焦，采集镜下图片后自动分析和识别异常细胞，有效地辅助医生实现癌症诊断，在降低医生劳动强度的同时，提高了医生的诊断敏感度和特异度。

DNA倍体分析技术通过图像分析和识别技术，测量细胞核内DNA相对含量，将DNA超过正常范围的细胞识别出来，供医生进一步确认。与传统方法相比，该技术只需要医生复核仪器挑选出来的少数异常细胞，无需医生手动完成对标本细胞的浏览和目测，有效降低了医生的工作量。重要的是该技术避免了医生镜下观察的主观性和由于视觉疲劳引起的偏差，进一步提高了癌症诊断的准确率。

对细胞DNA相对含量的准确测量是倍体分析技术实现准确诊断的先决条件。然而，显微镜无论采用卤素灯，还是LED灯，都不可避免的存在光照不均的问题。这使得依赖于灰度值的光学测量在不同位置测量相同DNA含量的细胞结果也不相同，甚至相差很远。这将直接增加系统的测量误差，降低倍体技术测量结果的可信程度。因此，必须通过有效的光照补偿，消除光照不均带来的影响。

目前照度不均匀图像的灰度不均匀校正与增强方法主要有以直方图均衡化方法为代表的灰度变换法、直方图修整方法、图像空域上的灰度变换法、基于同态滤波的图像灰度校正与增强方法、基于照明-反射模型的Retinex增强方法、梯度域增强方法以及基于参考标样的灰度校正方法。图像增强技术根据图像质量情况和不同的应用场景采用不同的技术手段显示出图像的有用信息，而且消减或者消除对应用来说无关的信息从而达到增强局部或者整体特征目的。但是以上方法都无法做到准确测量显微镜下细胞的IOD值，在图像的不同位置，同一细胞的IOD测量值偏差较大。因此的鲁棒的显微镜图像光照补偿方法具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有图像增强算法无法解决在显微镜下对细胞的IOD值测量不准确的问题，而提出的一种鲁棒的显微镜图像光照补偿方法。

上述发明目的主要是通过以下技术方案实现的：

步骤一、从摄像头采集到灰度图像A，用A(i, j)代表第i行，第j列的像素值；

步骤二、分块阈值分割。将图片分成若干块，在每一小块上进行操作，可以获得更准确的背景灰度值。本文采用如下公式进行阈值分割：

其中P取适当的负数。其中(i, j)是在每一小块w×w内的一点，T(i, j)是窗内的阈值，M是窗内的像素值的均值：