[发明专利]一种肌纤维细胞参数的图像测量方法

说明书

技术领域

本发明属于检测领域，尤其涉及一种肌纤维细胞参数的图像测量方法。

背景技术

对肌肉纤维的定量分析可用于评价不同的饲养或成长环境对于肌肉的影响，也可用于选种等工作。现有的分析方法基本仍然依赖于人工测量，即通过人来观察显微镜下的肌肉样本，并进行相应的测量，存在着劳动量大、工作效率低、准确性差等问题。有部分文献中使用了图像处理软件来帮助测量，但仍然依赖于人工选择，劳动量和工作效率等方面没有大的改观。

例如在论文《不同图像分析软件定量计算肌纤维类型数量及面积》中，作者使用了ImageJ、Image Pro plus和Photoshop等图像处理软件，通过人工交互的方式，手工选择肌纤维细胞，然后由图像处理软件计算其面积。虽然利用图像处理软件计算面积提高了测量的准确性，避免了过去由人估算不规则形状的肌纤维细胞的面积时造成的误差，但是测量过程本质上仍然依赖于人工。

在本发明中，我们在制备了猪肉的肌纤维样本之后，采集显微图像，然后通过图像处理算法，编写程序来自动地分割出肌纤维细胞，并在此基础上完成单个细胞的面积、直径等参数的计算，从而实现猪肉肌纤维参数的自动测量，减少测量的工作量，提高测量的准确度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种肌纤维细胞参数的图像测量方法，本发明通过图像处理的方法，能够自动地完成猪肉肌纤维参数的测量，劳动量小，工作效率高，结果稳定，准确度高，并可避免人工操作中因疲劳或主管判断因素所引入的错误结果。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下所示：

一种肌纤维细胞参数的图像测量方法，包括如下步骤:

(1)获得肌纤维的图像和图像的标尺；

(2)肌纤维参数的图像测量：

(2.1)将拍摄得到的彩色图像I转化为灰度图像G，然后对G进行阈值分割得到二值图像B₁；B₁中，深色的肌纤维细胞区域为黑色，背景区域为白色；

(2.2)对B₁进行连通域标记，然后去除面积小于给定阈值T_A1的白色区域；求取白色区域去除之后的二值图像的反色图像，得到B₂；

(2.3)对B₂进行连通域标记，得到标记图像L₁，然后去除L₁中的贴边区域，得到标记图像L₂；

(2.4)去除L₂中面积小于给定阈值T_A2或大于给定阈值T_A3的区域，得到标记图像L₃；

(2.5)对L₃中的每个区域，计算其面积与凸包面积之比r，去除L₃中r值小于给定阈值T_acar的区域，得到标记图像L₄；

(2.6)对L₄中的每个区域，进行孔洞填充，即得肌纤维区域；

(2.7)根据肌纤维区域计算得到肌纤维细胞参数。

进一步的改进，步骤(2.7)中，所述肌纤维细胞参数包括肌纤维的实际面积，肌纤维的实际面积计算方法如下：

计算肌纤维区域的相对面积即肌纤维区域内的像素点个数A_I；根据图像中所给的标尺，计算图像中1像素长度所对应的实际长度s，于是肌纤维的实际面积A＝A_I·s²。

进一步的改进，步骤(2.7)中，所述肌纤维细胞参数包括肌纤维的实际直径，肌纤维的实际直径计算方法如下：

提取肌纤维区域的轮廓，计算轮廓上每对相异点之间的距离，以所有相异点对的距离的最大值为肌纤维的直径d_I，单位为像素；据图像中所给的标尺，计算图像中1像素长度所对应的实际长度s，于是肌纤维的实际直径d＝d_I·s。

进一步的改进，步骤(2.3)中的贴边区域即若某个肌纤维细胞区域中至少有一个像素点落在了图像的外缘，即图像的最上、最下行、最左列或最右列外的区域，则此肌纤维细胞在图像L₁内的区域称作贴边区域。

进一步的改进，所述肌纤维细胞为猪肉纤维细胞。

进一步的改进，步骤(1)中，肌纤维的图像通过相机拍摄多个视野的样本显微图像获得。

进一步的改进，所述样本通过以下步骤制得：

(1.1)固定：用4％的多聚甲醛固定样本24小时；