[发明专利]一种构建心肌细胞图像灰度层级结构信息的方法及系统

权利要求书

1.一种构建心肌细胞图像灰度层级结构信息的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将心肌细胞区域染色为具有不同颜色的响应位点和响应强度；

S2、采用多阈值最大类间方差算法，依据不同参数构建针对不同染色信息的不同灰度层级结构信息；

S3、确定多阈值最大类间方差算法的最佳参数C，并将其所对应的响应位点和响应强度的评估结果作为最佳灰度层级结构信息；

步骤S3所述多阈值最大类间方差算法的最佳参数C的确定方法具体包括：

假设图像I已被划分为m个集合，则第k个集合中的像素个数记为其中1≤k≤m；随着值m的变化，相应地也会得到关于像素个数的数值集合，那么将图像划分为p个集合相关的数值信息都称为p层信息；如此，便能形成层间数值关系，即处于p层的第q个数值记录仅与p+1层的第q个数值与第q+1个数值相互关联；

假设p层的第q个集合中的像素个数，记为是由与中的一部分像素构成的，那么此时存在连续两层，即p层与p+1层的数值集合信息，即与在p+1层内部，存在如下的p-1个数值等式关系：

…

…

其中，需要保证其中k＝{2,...,p}；

如此，便能得到如下p个层间等式关系：

…

…

为了简化等式求解与判别，随着类别个数m的增加，为了满足条件，存在符合如下标准的数值关系：

判别时，除了需要满足如公式(2)所示的数值关系，也需要考虑集合灰度值；此时，假设针对存在其所对应的灰度均值此时需要满足如下的数值不等式关系：

从第1层一直不断地拓展，直至当p层存在不满足(2)或者(3)的时候，将参数p作为标准参数数值，赋值给多阈值最大类间方差算法的参数C，并将其对应的结果作为最佳多层级结构信息结果。

2.根据权利要求1所述的一种构建心肌细胞图像灰度层级结构信息的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

基于不同特异性蛋白的结合特性，将具有不同蛋白表达的所述心肌细胞区域染色为红色、绿色以及蓝色，且心肌细胞核区域主要呈现为红色与蓝色。

3.根据权利要求1所述的一种构建心肌细胞图像灰度层级结构信息的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

针对任意一种颜色的染色信息图像，视为是灰度信息图像；此时假设一幅灰度信息图像I中存在灰度级别在0到L之间的N个像素，且处于灰度级别i的像素个数标记为n_i，那么灰度级别i的像素在此图片中的概率为：

p_i＝n_i/N；

假设图像中存在C-1个阈值，记为{t₁,t₂,...,t_C-1}；第一个集合G₁由灰度范围为[0,t₁]的像素确定；第i个集合由灰度范围为(t_i-1,t_i]的像素确定，标记为G_i；最后一个集合由灰度范围为(t_C-1,L]的像素确定，标记为G_C；

假设μ_T是此幅图像的灰度均值，则多阈值最大类间方差算法的目标函数定义为：

其中，

0≤t₁≤...≤t_C-1＜L；

假设此时存在两个相邻集合，记为G_i与G_j，且|i-j|＝1；那么此两集合的局部区域能直接融合为一个局部连通区域，且融合边界无间隙。