[发明专利]胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法

权利要求书

1.一种胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法，其特征在于：所述胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法包括以下步骤：

(A1)提取采集的胚胎的显微图像的特征图形；

(A2)分析所述特征图形，从而得到所述胚胎的几何边界线；

(A3)比对预设定的激光打孔轨迹路线的轨迹坐标和所述几何边界线的像素坐标，从而决定是否进行路径优化；

如轨迹坐标和像素坐标有重合，进入步骤(A4)；

如轨迹坐标和像素坐标无重合，利用预设定的激光打孔轨迹路线；

(A4)重新优化激光轨迹路径，避免伤害所述胚胎，具体方式为：

沿胚胎边界线选取一条最接近的几何路径轨迹，该路径上的像素值满足：

其中，G为边缘梯度，G_x为在x方向上梯度，G_y为在y方向上的梯度；表示设定的梯度阈值，此阈值越大越能降低激光切割轨迹对胚胎细胞损坏的风险。

2.根据权利要求1所述的胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法，其特征在于：所述胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法还包括以下步骤：

(A5)将优化后的像素坐标值分解转换成二维移动台上电机的转动角度量和偏移量。

3.根据权利要求1所述的胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法，其特征在于：在步骤(A1)中，在提取特征图形之前，还需对采集的胚胎的显微图像进行降噪处理。

4.根据权利要求3所述的胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法，其特征在于：所述降噪处理的具体方式为：

使用维纳滤波法对采集的黑白图像像素进行降噪；

其中I表示像素矩阵，N表示横向像素宽，M表示纵向像素宽，μ表示平均值，δ表示方差；降噪后的结果A(i,j)为：

其中，σ表示均方差。

5.根据权利要求1所述的胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法，其特征在于：在步骤(A1)中，所述特征图形的提取方式为：

(A11)对比度增强：使用直方图对显微图像上的所有像素点进行统计，然后对所有的像素点的灰度值乘以一个拉伸系数k，以增强图像的对比度，使黑色更黑，白色更白；

(A12)梯度检测：对图像像素点进行特征提取，使用sobel卷积核对图像进行卷积处理；再对x方向上的卷积结果和y方向上的卷积结果使用拉普拉斯公式结合得到的全局的边缘梯度图：

其中，︱G|为边缘梯度的幅度，G_x为在x方向上梯度，G_y为在y方向上的梯度。

6.根据权利要求5所述的胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法，其特征在于：在步骤(A2)中，所述几何边界线的获得方式为：

将经边缘检测后得到的图像中的灰度值低于阈值的像素点的灰度值全部清零，从而得到几何边界线。

7.根据权利要求1所述的胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法，其特征在于：在步骤(A3)中，所述比对的方式为：

(A31)在软件界面图层上输入激光打击轨迹路线，根据设定的激光打孔的孔径和轨迹像素点坐标计算得到激光轨迹的边界坐标矩阵；

(A32)将边界坐标矩阵与轮廓图边界进行比对，若能检测出重合部分，则需优化路径。

8.根据权利要求2所述的胚胎边界识别与激光轨迹拟合方法，其特征在于：在步骤(A5)中，

设屏幕上现激光点的坐标为(x_s1，y_s1)，目标坐标为(x_s2，y_s2)则经转换矩阵A-1转换到电机坐标为现坐标为(x_m1，y_m1)，目标坐标为(x_m2，y_m2)，两电机移动距离分别为|x_m2-x_m1|、|y_m2-y_m1|，方向取决于(x_m2-x_m1)及(y_m2-y_m1)的正负性，如(x_m2-x_m1)为负，移动方向为左，如(x_m2-x_m1)为正，移动方向为右；如(y_m2-y_m1)为负，移动方向为下，如(y_m2-y_m1)为正，移动方向为上。