[发明专利]精子运动轨迹重建及分类方法

权利要求书

1.一种精子运动轨迹重建及分类方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1、背景建模，通过截取男科精液镜检视频中的其中一时间段的视频后，采集该时间段的视频所对应的每帧视频图像后通过高斯背景模型进行训练得到背景图像；

步骤S2、对精子运动轨迹进行重建以及运动精子计数，将每一帧的视频图像进行图像处理，得到二值化帧图像；对每一帧的二值化帧图像中的每一个精子进行标记，同时在第一帧的二值化帧图像中对已标记的精子进行编号后将相同编号的精子相连，得到每个编号的精子的运动轨迹以及运动精子的总数；

步骤S3、对运动精子进行分类，得出PR前向运动精子或NP非前向运动精子并分别进行标记，得到运动精子分类轨迹图以及PR前向运动精子和NP非前向运动精子的数量；

步骤S4、不运动精子计数，通过对背景图像进行二值化处理后，进行形态学开运算得到背景二值化图像，最终在背景二值化图像中标记出不运动的精子并进行计数。

2.根据权利要求1所述的精子运动轨迹重建及分类方法，其特征在于：还包括步骤S5、删除重复计数的精子，得到最终的运动精子分类轨迹图。

3.根据权利要求1所述的精子运动轨迹重建及分类方法，其特征在于：所述步骤S2包括如下步骤：

S21、将每一帧的视频图像进行图像处理，通过将每一帧的视频图像的灰度值与背景图像的灰度值相减，得到相减后的特征点图像后进行二值化处理以及形态学开运算后得到二值化帧图像；

S22、对每一帧的二值化帧图像中的每一个精子进行标记，同时在第一帧的二值化帧图像中对已标记的精子进行编号后将相同编号的精子相连，得到每个编号的精子的运动轨迹。

4.根据权利要求1或2所述的精子运动轨迹重建及分类方法，其特征在于：所述步骤S2之后与步骤S3之前，还将位于男科精液镜检视频边缘的精子剔除，不纳入计算，得到修改后的运动精子轨迹图以及修改后的运动精子总数。

5.根据权利要求4所述的精子运动轨迹重建及分类方法，其特征在于：在得到修改后的运动精子轨迹图后还对精子轨迹进行修复，将同一精子的运动轨迹在修改后的运动精子轨迹图中连接，最终得到修复后的运动精子轨迹图。

6.根据权利要求5所述的精子运动轨迹重建及分类方法，其特征在于：在得到修改后的运动精子轨迹图后还对精子轨迹进行修复，将同一精子的运动轨迹在修改后的运动精子轨迹图中连接，最终得到修复后的运动精子轨迹图具体为：修复精子轨迹，对每一条精子的运动轨迹的终点所对应的第一时间点和其他每一条精子的运动轨迹的起点所对应的第二时间点进行比对，当比对的两条精子的运动轨迹中，其中一条精子的运动轨迹的第二时间点晚于另一条精子的运动轨迹的第一时间点，且对比两条精子的运动轨迹的第二时间点，找出第二时间点最早的这一条精子的运动轨迹后，当第二时间点最早的这一条精子的运动轨迹的终点与另一条精子的运动轨迹的起点之间的间距小于30个像素点，即这一条精子轨迹是在另一条精子轨迹结束后才出现的，在同时满足上述条件后，则认为这两条精子的运动轨迹为同一精子的运动轨迹，将二者在运动精子轨迹图中连接，得到修复后的运动精子轨迹图以及运动精子的总数。

7.根据权利要求1所述的精子运动轨迹重建及分类方法，其特征在于：所述步骤S3、对运动精子进行分类，得出PR前向运动精子或NP非前向运动精子并分别进行标记具体为：当修复后的运动精子轨迹图中精子的运动轨迹的位移长度大于25个像素点，则为PR前向运动精子；当修复后的运动精子轨迹图中精子的运动轨迹的位移长度小于25个像素点，且轨迹长度大于60个像素点，则为NP非前向运动精子。