[发明专利]精子活动能力特征提取方法及检测装置

权利要求书

1.一种精子活动能力特征提取方法，包括如下的步骤：

第一步：精液视频预处理：将精液视频转换为序列图像，提取每个视频样本的序列图像；

第二步：对每个序列图像的运动精子进行轨迹跟踪，得到运动精子的运动轨迹；

第三步：运动精子特征提取，包括如下的步骤：

第1步：遍历每个运动精子路径的连通域，提取连通域中的起始点和终点进行连线作为椭圆的一个轴，并计算此轴与水平方向的夹角，通过斜椭圆公式，将整个路径包含在椭圆内，即为精子的运动椭圆域；

第2步：将所有精子的运动椭圆域画出并标号，且记录下所有运动椭圆域的运动总长度、a轴长度、b轴长度、ab轴比例、斜椭圆方向、椭圆面积六个特征；

第3步：筛选显著性特征，最终选出a轴长度、b轴长度、ab轴比例三个特征作为最终应用特征。

2.根据权利要求1所述的精子活动能力特征提取方法，其特征在于，基于图像金字塔的LK光流算法对每个序列图像的运动精子进行轨迹跟踪。

3.根据权利要求1所述的精子活动能力特征提取方法，其特征在于，第二步还包括：预设阈值，排除路径长度小于阈值的运动轨迹，获得各个运动精子路径的连通域。

4.根据权利要求1所述的精子活动能力特征提取方法，其特征在于，第三步的第3步，采用双侧t检验的方法筛选出显著性特征。

5.一种精子活动能力检测装置，其特征在于，包括：

精液样本视频采集模块，用于采集包含有活性精子的精液视频；

精液视频预处理模块，用于将精液视频转换为序列图像，提取每个视频样本的序列图像；

运动精子跟踪模块，对每个序列图像的运动精子进行轨迹跟踪，得到运动精子的运动轨迹；

运动精子特征提取模块，其作用如下：

遍历每个运动精子路径的连通域，提取连通域中的起始点和终点进行连线作为椭圆的一个轴，并计算此轴与水平方向的夹角，通过斜椭圆公式，将整个路径包含在椭圆内，即为精子的运动椭圆域；

将所有精子的运动椭圆域画出并标号，且记录下所有运动椭圆域的运动总长度、a轴长度、b轴长度、ab轴比例、斜椭圆方向、椭圆面积六个特征；

根据假设检验筛选出显著性特征，最终选出a轴长度、b轴长度、ab轴比例三个特征作为最终应用特征；

精子活力检测模块，用于根据精子活力特征对精子活力检测，方法为：根据精子运动轨迹对每个运动精子做三分类的标签，活力好的精子标签置为0，活力为中的精子标签置为1，活力差的精子标签置为2；将精子数据划分为训练集和测试集，设计并训练基于拓扑形态学的支持向量机(SVM)分类器，得到精子活力检测模型。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，运动精子特征提取模块，基于图像金字塔的LK光流算法对每个序列图像的运动精子进行轨迹跟踪。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，精子活力检测模块，根据精子运动轨迹对每个运动精子做三分类的标签，活力好的精子标签置为0，活力为中的精子标签置为1，活力差的精子标签置为2；将精子数据划分为训练集和测试集，训练基于拓扑形态学的支持向量机(SVM)分类器，得到精子活力检测模型。