[发明专利]基于显微图像的亚细胞结构运动轨迹确定方法

摘要

本发明公开了一种基于显微图像的亚细胞结构运动轨迹确定方法，包括：(1)获取亚细胞结构的时间序列图像；(2)对获取的图像进行高斯滤波去噪；(3)采用局部最大值算法检测去噪后图像中的亚细胞结构质心；(4)根据亚细胞结构的运动速度、运动方向、运动趋势以及相机成像速率设计扇形滤波器；(5)根据扇形滤波器和图像中亚细胞结构质心，计算亚细胞结构候选点的匹配概率；(6)对当前帧图像中的每个候选点，寻找从当前帧开始的后续m帧图像中的所有可能候选点的全连接方式，计算每种m帧连续轨迹的平均匹配概率；(7)选取当前帧图像中全局平均匹配概率最大的候选点作为轨迹点，将此轨迹点连接到目标亚细胞结构的运动轨迹。

主权项

1.一种基于显微图像的亚细胞结构运动轨迹确定方法，包括以下步骤：(1)采用超高分辨光学显微镜获取亚细胞结构的时间序列图像；(2)采用两个高斯半径不同的高斯滤波器对所有图像进行滤波处理后，利用大高斯核滤波器处理后的图像减去小高斯核的高斯滤波器处理后的图像，获取去噪后的图像；(3)采用局部最大值算法检测去噪后图像中的亚细胞结构，以确定每个亚细胞结构质心在所有图像中的位置；(4)根据亚细胞结构的运动速度、运动方向、运动趋势以及相机成像速率设计扇形滤波器；(5)针对经步骤(3)处理后的每帧图像，在当前帧图像中确定扇形滤波器的位置，使得扇形滤波器的顶点与已经确定的目标亚细胞结构运动轨迹的最后轨迹点重合，扇形滤波器的中心线与运动轨迹的生长趋势重合，则扇形滤波器内的所有亚细胞结构质心点为目标亚细胞结构运动轨迹的候选点，每个候选点与扇形滤波器的中心线形成一个子扇形，然后，根据子扇形和扇形滤波器的关系，计算每个候选点的匹配概率；(6)对当前帧图像中的每个候选点，寻找从当前帧开始的后续m帧图像中的所有可能候选点的全连接方式，计算每种m帧连续轨迹中的平均匹配概率作为每个候选点的全局平均匹配概率，不存在候选点的连接方式中用0代替匹配概率值；(7)选取当前帧图像中全局平均匹配概率最大的候选点作为目标亚细胞结构的轨迹点，将此轨迹点连接到目标亚细胞结构的运动轨迹中。