[发明专利]一种应用于双线阵扫描成像系统中细胞流速的计算方法

说明书

本发明公开了一种应用于双线阵扫描成像系统中细胞流速的计算方法，包括建立细胞加速度模型，检测线阵探测器a上细胞经过时的特征点，匹配线阵探测器a与线阵探测器b用于计算细胞流速的特征点组，计算用于计算细胞流速的特征点组中对应点的时间差及横坐标差，计算细胞流动速度和加速度，细胞流速的计算完成。本发明通过特征检测和特征匹配，匹配细胞经过两个线阵探测器时的多组时间差和位移差，从而精确计算出细胞流过线阵时的多组速度加速度信息。

技术领域

本发明属于细胞检测技术领域，涉及一种应用于双线阵扫描成像系统中细胞流速的计算方法。

背景技术

将微流控技术、无透镜成像技术与图像处理技术结合，使细胞检测的小型化、低成本、易操作以及大众化成为可能。现有的基于微流控技术与线阵探测器的线阵扫描成像系统虽然能实现小型化、自动化、低成本等优点，但此系统对细胞流速信息的估计要求非常精确，而采用单线阵扫描成像系统无法计算到足够的细胞流速的信息，由于单线阵扫描成像系统对细胞样品流速的控制不精确，使其很难精确计算细胞流过线阵时的流速信息，因此重构图像易产生失真。双线阵扫描成像系统可以得到样品细胞的实际流速信息，但由于细胞在通道内流动时存在不稳定的横向流速和纵向流速，仍难以直接得到细胞的瞬时流速，给后续的图像处理带来影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于双线阵扫描成像系统中细胞流速的计算方法，实现了细胞瞬时流速的精确计算。

本发明所采用的技术方案是，一种应用于双线阵扫描成像系统中细胞流速的计算方法，双线阵扫描成像系统包括平行光源、微流控芯片和数据处理装置，微流控芯片设置有直线型微通道，直线型微通道两端分别设置为微通道微液样品入口和微通道微液样品出口，微流控芯片的微通道待测区域下表面设置有夹角为θ的线阵探测器a和线阵探测器b，0≤θ≤90°，其中，线阵探测器b与直线型微通道垂直，线阵探测器a位于线阵探测器b靠近微通道微液样品入口一侧，该计算方法具体按照以下步骤实施：

步骤1、建立微通道坐标系和线阵扫描坐标系，分别构建细胞速度分解模型、扫描分辨率模型、线阵扫描系统距离模型以及细胞加速度模型；

步骤2、细胞首先经过线阵探测器a，在线阵探测器a上检测细胞经过时的特征点；

步骤3、将线阵探测器b采集的细胞图像像素点与特征点进行扫描匹配，得到线阵探测器a与线阵探测器b用于计算细胞流速的特征点组；

步骤4、计算用于计算细胞流速的特征点组中对应点的时间差及横坐标差；

步骤5、计算细胞流动速度和加速度，细胞流速的计算完成。

本发明的特点还在于，

步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1建立微通道坐标系和线阵扫描坐标系

以微流控芯片的微通道流向与细胞第一个交叉点为原点O，微通道长度方向为O_y轴，O_y轴以细胞流向为正方向，垂直微通道的方向为O_x轴，O_x轴以指向微通道另一侧的方向为正方向，建立微通道图像的直角坐标系即微通道坐标系O(x,y)；

以微流控芯片的微通道流向与细胞的第一个交叉点为原点L，线阵探测器长度方向为L_x轴，L_x轴以与O_x轴正方向成锐角的方向为正方向，垂直线阵探测器的方向为L_y轴，L_y轴以与O_y轴正方向成锐角的方向为正方向，建立线阵扫描图像的直角坐标系即线阵扫描坐标系L(x,y)；

步骤1.2、构建细胞速度分解模型