[发明专利]一种生物组织图像中提取细胞的方法及系统

说明书

本发明提供了一种生物组织图像中提取细胞的方法及系统，属于图像处理技术领域，细胞提取方法包括：根据生物组织图像中待提取细胞的尺寸大小，确定中值滤波器的尺寸，并采用中值滤波器滤除细胞；将生物组织图像与滤除细胞后的图像作差，获取细胞图像；对细胞图像进行阈值分割，提取细胞。本发明从生物组织图像中提取细胞的准确度大大提升。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，更具体地，涉及一种生物组织图像中提取细胞的方法及系统。

背景技术

本发明涉及一种由荧光变倍体式显微镜采集的鼠脑皮层图像，其中包含了被标记的中性粒细胞信号，以及血管、背景组织、实验人员操作导致的淤血、气泡等信号。从这种图像中提取出中性粒细胞的空间分布信息，其难点在于：图像整体灰度不均匀，背景的明暗变化大，待提取目标面积小但分布广，图像中存在实验操作可能产生的淤血、气泡等干扰。

在传统图像处理中，为了提取图像中的细胞，通常会采用阈值分割、形态学变换、边缘检测、分水岭或区域生长等方法。目前这些方法在复杂背景生物组织图像上难以获得较好的分割效果。全局阈值的分割方法通过将图像灰度与设定好的阈值进行比较，从得到分割结果，由于本发明涉及的图像整体灰度不均匀，全局阈值只能分割出一部分区域的细胞。局部阈值的分割方法通过将图像灰度与其周围区域的图像灰度作比较来分割图像，但在提取出细胞的同时，难以避免生物组织背景和血管的边缘，以及气泡、淤血部分的边缘的干扰。形态学变换通过使用特定模板对图像进行开闭等形态学操作提取目标，但是同时会提取出与目标细胞形状类似的气泡等结构的影响，导致分割不准确。边缘检测的方法通过图像梯度算子来提取图像边缘信息，接着使用图像填充、形态学方法提取细胞，但是细胞附近的细小血管也会同时被分割出来，导致结果不准确。分水岭、区域生长的方法常用来分割大区域，难以提取分布广、数量多的小面积细胞。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种生物组织图像中提取细胞的方法及系统，旨在解决现有的技术从生物组织图像中提取细胞精度较低的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种生物组织图像中提取细胞的方法，包括以下步骤：

S1：根据生物组织图像中待提取细胞的尺寸大小，确定中值滤波器的尺寸，并采用中值滤波器滤除细胞；

S2：将生物组织图像与滤除细胞后的图像作差，获取细胞图像；

S3：对细胞图像进行阈值分割，提取细胞。

进一步优选地，S1之前对生物组织图像进行去噪平滑处理，以降低因成像条件而产生的噪声干扰。

进一步优选地，采用均值滤波、高斯滤波或BM3D算法进行去噪平滑处理。

进一步优选地，在S2与S3之间采用非线性灰度变换抑制细胞图像中的背景部分；其中，非线性灰度变换的参数根据待提取细胞的尺寸以及待提取细胞与细胞图像中背景的灰度值差异进行调整；其中，细胞图像中的背景部分对应生物组织图像中的边缘。

进一步优选地，中值滤波器的尺寸为待提取细胞中最大面积的细胞直径的1.5倍。

进一步优选地，待提取细胞为中性粒细胞。

另一方面，本发明提供了一种生物组织图像中提取细胞的系统，包括：

中值滤波器，其尺寸根据生物组织图像中待提取细胞的尺寸大小确定，用于滤除生物组织图像中的待提取细胞；

细胞图像提取模块，用于将生物组织图像与滤除细胞后的图像作差，获取细胞图像；

阈值分割模块，用于对细胞图像进行阈值分割，提取细胞。

进一步优选地，细胞提取系统还包括预处理模块，用于在中值滤波器滤除待提取细胞之前，对生物组织图像采用均值滤波、高斯滤波或BM3D算法进行去噪平滑处理。