[发明专利]一种基于显微镜图像的颤藻类细胞统计方法

权利要求书

1.一种基于显微镜图像的颤藻类细胞统计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、获取图像并采用高斯模糊化对图像进行去噪处理，再对图像进行预处理，获得增强对比度后的图像；

步骤二、在增强对比度后的灰度图像上进行二值化处理，获得二值图像；

步骤三、从获取的二值图像上提取颤藻类细胞外轮廓数据，并从外轮廓数据中找出最大外轮廓；

步骤四、根据最大外轮廓和二值图像，计算出图像上颤藻类细胞像素长度；

步骤五、根据图像上颤藻类细胞像素长度，统计出图像上颤藻类细胞的个数；

所述步骤四中根据最大外轮廓和二值图像计算图像上颤藻类细胞像素长度具体包括

S1、计算出最大外轮廓的最小外接矩形；

S2、根据最小外接矩形的宽高比判断颤藻类细胞的形状；

S3、当形状判断为长条形时，直接以最小外接矩形长边数据作为颤藻类细胞的像素长度；

S4、当形状判断为曲线形时，对二值图像进行细化处理，并计算出颤藻类细胞的像素长度；

所述S4中颤藻类细胞形状为曲线形时，像素长度的计算方法包括

F1、计算出最大外轮廓的像素周长；

F2、对二值图像进行细化处理，细化后的二值图像为一条曲线；

F3、设置步长并按照步长，在细化后的曲线上生成计算轮廓宽度的采样点；

F4、以最大外轮廓上的点集为基础，从第二个采样点开始，依次计算出它们的轮廓像素宽度；

F5、统计各个采样点计算得到的轮廓宽度数据，找出轮廓宽度的像素平均值；

F6、利用最大外轮廓的像素周长和轮廓宽度的像素平均值，计算出颤藻类细胞像素长度；

所述F4中采样点计算轮廓像素宽度具体包括

G1、计算采样点与最大外轮廓上各点的像素距离，找出轮廓上像素距离低于设置阈值的轮廓点；

G2、将当前采样点与上一个采样点组成线段，获得直线方程，并计算出线段的斜率和截距，通过计算两个采样点X方向和Y方向偏差的绝对值，判断该线段的方向；

G3、通过采样点线段的方向，将G1中各个轮廓点代入到直线方程中，计算出轮廓点的属性，并按属性将轮廓点放入到左、右点集中；

G4、从左点集中，找到与当前采样点像素距离最近的值；从右点集中，找到与当前采样点像素距离最近的值；然后将两个值相加，得到当前采样点计算的轮廓像素宽度。

2.根据权利要求1所述的一种基于显微镜图像的颤藻类细胞统计方法，其特征在于：所述步骤一中预处理具体为采用对比度受限的自适应直方图均衡化算法对图像进行对比度拉伸处理，获得增强对比度后的图像。

3.根据权利要求1所述的一种基于显微镜图像的颤藻类细胞统计方法，其特征在于：所述步骤二中先采用OTSU方法对灰度图像进行二值化处理，然后对二值图像进行形态学膨胀处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于显微镜图像的颤藻类细胞统计方法，其特征在于：所述F5中首先将各个采样点计算出来的轮廓宽度数据按从小到大的方式进行排序，然后取轮廓宽度的中位值，计算各个采样点的轮廓宽度数据与中位值轮廓宽度的偏差，删除偏差大的采样点，然后计算剩余的采样点轮廓宽度的平均值。

5.根据权利要求1所述的一种基于显微镜图像的颤藻类细胞统计方法，其特征在于：所述F6中计算时将最大外轮廓的像素周长除以2，然后再减去F5中轮廓宽度的像素平均值，计算出颤藻类细胞像素长度。

6.根据权利要求1所述的一种基于显微镜图像的颤藻类细胞统计方法，其特征在于：所述步骤五中统计颤藻类细胞的个数时，利用颤藻类细胞的像素长度除以单位颤藻类细胞像素长度即得到颤藻类细胞的个数。