[发明专利]一种显微细胞图像的识别方法、设备及存储介质

说明书

本发明涉及光学显微成像中的图像处理领域，尤其涉及显微细胞图像的识别方法，包括以下步骤：提取细胞背景图像，用细胞原始图像和细胞背景图像进行运算，得到细胞信号图像；提取细胞轮廓信号，将细胞轮廓信号进行放大，将放大后的细胞轮廓信号与细胞原始图像相加，即可得到轮廓增强的细胞图像；对密集的细胞区域进行分割，实现细胞分离；将细胞分离后的细胞轮廓结果图像和细胞原始图像进行叠加，得到轮廓清晰的细胞融合图。本发明提升了细胞轮廓对比度，使细胞信号与背景更容易区分，有效提升细胞识别准确性、完整性，同时提高了细胞定位、面积及计数准确性，以及检测识别结果的快速展示，给实际应用带来更佳的体验。

技术领域

本发明涉及光学显微成像中的图像处理领域，尤其涉及一种显微细胞图像的识别方法、设备及存储介质。

背景技术

常见的显微成像的细胞图像类型包括明场图像、荧光图像两大类。明场细胞多数表现为细胞空心、边缘不完整、不规则，对于识别分析带来巨大挑战，现有方法如阈值分割、轮廓检测、边缘检测等，很难相对完整定位细胞位置并计算细胞面积。荧光细胞多数表现为图像亮度不均、细胞亮度不均、细胞密集重叠等，现有经典方法如分水岭对于其中的密集重叠的细胞识别，虽然有一定优势但仍然存在较多错误不合理的情况。因此，现有显微成像中无论是对明场图像还是荧光图像的识别，都存在图像锐度较差、细胞识别准确性和完整性较差的缺陷。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种显微细胞图像的识别方法、设备及存储介质，有效提升细胞识别的准确性、完整性。

为实现上述目的，本发明可以通过以下技术方案予以实现：

一种显微细胞图像的识别方法，包括以下步骤：

提取细胞背景图像，用细胞原始图像和细胞背景图像进行运算，得到细胞信号图像；

提取细胞轮廓信号，将细胞轮廓信号进行放大，将放大后的细胞轮廓信号与细胞原始图像相加，即可得到轮廓增强的细胞图像；

对密集的细胞区域进行分割，实现细胞分离；

将细胞分离后的细胞轮廓结果图像和细胞原始图像进行叠加，得到轮廓清晰的细胞融合图。

进一步地，在对密集的细胞区域进行分割，实现细胞分离这一步骤之后，

通过连通域分析识别每个细胞区域及轮廓，计算细胞中心点及计数，针对细胞面积大的情况，采用平均细胞面积进行整除，得到拆分相对合理的细胞面积及计数。

进一步地，所述提取细胞轮廓信号，将细胞轮廓信号进行放大，将放大后的细胞轮廓信号与细胞原始图像相加，即可得到轮廓增强的细胞图像这一步骤之后，

通过canny边缘检测算子识别细胞轮廓或内部丝状纹理，用于实现细胞特征的提取；

通过形态学膨胀运算将细胞特征融合，实现细胞内部的有效填充。

进一步地，所述提取细胞轮廓信号的步骤为：通过高斯滤波去除高频信号，剩余低频信号的结果图像，再用细胞原始图像减去结果图像得到高频信号，即可得到细胞轮廓信号。

进一步地，所述提取细胞背景图像通过高斯滤波进行提取，用细胞原始图像和细胞背景图像进行除法运算得到细胞信号图像。

进一步地，所述提取细胞背景图像通过高斯滤波进行提取，用细胞原始图像和细胞背景图像进行减法运算得到细胞信号图像。

进一步地，通过分水岭算法对密集的细胞区域进行分割，实现细胞分离。

进一步地，所述将细胞分离后的细胞轮廓结果图像和细胞原始图像进行叠加之前，先通过canny边缘检测算子识别出细胞轮廓再进行图像叠加。