[发明专利]一种基于SD-OCT的水果近皮下细胞无损成像方法

说明书

本发明公开了一种基于SD‑OCT的水果近皮下细胞无损成像方法。SD‑OCT仪器定标，在体扫描模式下采集水果近皮下细胞多张连续的切面图像并构建组成三维数据集，压缩每一幅切面图像；平滑图像然后使用灰度阈值结合二值化处理；使用分水岭算法区域分割，将连通的体素点归为一个初步细胞区域；对初步细胞区域进行形态学闭运算；计算每个初步细胞区域的三维空间的形态学参数，通过显微图像确定细胞筛选条件筛选。本发明实现了水果近皮下细胞成像，以及三维形态学参数的统计，对不同水果的近皮下细胞成像，三维形态学参数的统计具有普适性，交互式的选择细胞区域，提高了参数的准确性，为水果皮下细胞形态学分析奠定技术基础。

技术领域

本发明涉及了一种水果近皮下细胞无损成像方法，尤其是涉及了一种基于SD-OCT技术的水果近皮下细胞三维形态的无损成像方法。

背景技术

目前对于细胞形态观察主要采取的方式有通过生物切片显微拍照，图像处理获得细胞形态的方法，也有基于计算机及相应软件的细胞电子成像系统获得细胞形态的方法。还可以制作细胞悬液，在细胞计数仪中测量细胞形态的方法。前两种方法包括对水果切片的固定、染色等复杂过程，并且对试剂的使用要求很高。同时这些方法都是破坏了细胞原有生存状态，改变了细胞的原始状态。采用SD-OCT扫描水果待测区域，对水果近下皮细胞无损成像，具有便捷、无损、高效等显著优势。在无损检测的前提下，能准确的统计分析了细胞的三维的形态学参数，在细胞形态学研究方向有重要意义。水果早期损伤时，显微拍照二维RGB图像的细胞形态学参数不能作为最切合的参数来体现细胞的变化，所以基于SD-OCT技术的水果近皮下细胞无损成像方法，在无损检测水果近皮下细胞三维形态学等方面，有较广阔的应用前景。

发明内容

为了从三维上体现细胞，进行更好的成像，本发明提供一种基于SD-OCT的水果近皮下细胞无损成像方法。

本发明采集水果近皮下细胞多张连续的切面图像，滤除图像中的散点噪声，图像二值化，用分水岭算法对二值图像进行分割，得到初步细胞区域，测量初步细胞区域的形态学参数，保留符合细胞大小筛选条件的初步细胞区域，完成对水果近皮下细胞无损成像。

如图1所示，本发明采用的具体技术方案是：

1)SD-OCT仪器定标，处理设置SD-OCT仪器在体扫描模式时的各方向理论分辨率；

2)将SD-OCT仪器设置为体扫描模式，采集水果近皮下细胞的多张连续的切面图像并构建组成三维数据集，按各方向分辨率压缩每一幅切面图像；三维数据集中，对水果图像进行处理分为背景、表皮、果肉三个区域；

3)平滑图像，降低图像中的散点噪声；

4)使用选择的灰度阈值结合二值化处理将灰度图像转换为二值图像；

具体实施中以细胞区域完整性和外表皮区域的对比达到最佳为准则选择灰度阈值。

5)对二值图像使用分水岭算法进行区域分割，将分割后图像中连通的体素点归为一个初步细胞区域，一个三维数据集中得到多个初步细胞区域；

6)对初步细胞区域进行形态学闭运算，填充区域内部的孔洞，平滑区域外部边界，消除小噪点；

7)计算每个初步细胞区域的三维空间的形态学参数，包括Y方向重心坐标BarycenterY、3D表面积Area3D、3D体积Volume3D、等效球3D直径EqDiameter3D、最长3Dferet直径Length3D、最短3Dferet直径Width3D；通过显微图像确定细胞筛选条件，将满足细胞大小的筛选条件的初步细胞区域且重心处于细胞层的初步细胞区域进行保留，在初步细胞区域中筛选出最终的细胞区域，即完成对水果近皮下细胞无损成像。

所述步骤1)具体为：