[发明专利]一种重叠染色体分割方法

说明书

本发明提供了一种重叠染色体分割方法，包含步骤S100，对重叠染色体图像进行边缘提取，并获得所有重叠染色体的边缘轮廓，将所述的边缘轮廓点全部加入到待选切割点集合；步骤S200，对重叠染色体图像提取其骨架、骨架端点和骨架交叉点；步骤S300，根据步骤S100获取的重叠染色体边缘轮廓和步骤S200获取的染色体骨架及骨架端点、交叉点确定重叠染色体的切割点；步骤S400，根据所述切割点对所述重叠染色体进行自动分割。本发明提出的基于轮廓和骨架的重叠染色体分割方法，利用重叠染色体的重叠特征通过结合染色体的轮廓和骨架的关系，将所有轮廓点看作切割点并作为候选集合，免去一系列曲率计算的复杂过程，通过欧氏距离结合染色体骨架精准定位最佳切割点。

技术领域

本发明涉及染色体核型图像分析技术领域，尤其是涉及一种重叠染色体分割方法。

背景技术

染色体是生命遗传物质的载体，以丝状或棒状形态存在于细胞核中，在细胞有丝分裂中期，可通过染色制片和显微成像，观察其数目和形态结构特征，染色体异常会导致遗传性疾病、新生儿缺陷等病症，染色体核型分析是寻找染色体表型数目和结构异常，如数目不符、片段异常（重复、缺失、易位、倒位等）、形态异常（染色体长度或随体大小与正常染色体不符）等异常情况，医生通过染色体核型分析，对患者做出精确的诊疗。

染色体核型图像中染色体具有不可预测性，表现为易粘连、边缘模糊、重叠嵌套多等特点，现有染色体核型图像处理算法对染色体分割、计数、消冗效果较差，精度有待提高，同时，染色体核型分析过程中需要人工全程参与，自动化程度低，染色体核型分析工作效率低下、劳动强度大、专业人才培养周期长，通过利用数字图像处理技术解决染色体计数、分割、分类等问题，可以提高工作人员的分析效率、降低劳动强度、减少专业人才的培养周期。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种重叠染色体分割方法，本发明有效提高染色体核型检测分析的准确性和高效性。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种重叠染色体分割方法，所述的分割方法具体包括以下步骤：

步骤S100，对重叠染色体图像进行边缘提取，并获得所有重叠染色体的边缘轮廓，将所述的边缘轮廓点全部加入到待选切割点集合；

步骤S200，对重叠染色体图像提取其骨架、骨架端点和骨架交叉点；

步骤S300，根据步骤S100获取的重叠染色体边缘轮廓和步骤S200获取的染色体骨架及骨架端点、交叉点确定重叠染色体的切割点；

步骤S400，根据步骤S300所述的切割点通过自动切割方法对所述重叠染色体进行自动分割。

所述步骤S200具体包括以下步骤：

步骤S201，采用细化算法将重叠染色体图像细化为仅有一条像素点的染色体骨架，并提取该重叠染色体骨架；

步骤S202，根据邻近像素点数量定位骨架端点和交叉点；

所述步骤S300具体包括以下步骤：

S301，根据步骤S200所述的染色体骨架和骨架交叉点，以骨架交叉点为中心，计算待选切割点到中心点的欧式距离，为此距离进行设定为，去除待选切割点集合中大于此距离的所有轮廓点；

S302，根据S301的计算结果，将待选集合点根据聚类算法重新分为3个或4个子集合，统计待选切割点的集合数量，并计算每个子集合中的距离步骤S301所述的中心点的欧氏距离，选取距离最小的待选切割点确定为重叠染色体的最优切割点，计入切割点集合。

S303，根据所述S302的计算结果，判断最优切割点的数量是否为4个，如果是，进行S304，否则进行S305；

S304，将4个连接点两两连接，共有3种连接方式，依次判断4个切割点的连接线是否交叉，如果未交叉，即依次通过此2种连接方式分别切割重叠染色体图像。