[发明专利]蜂窝划分的多帧及原图反馈修正的细胞追踪方法

权利要求书

1.一种蜂窝划分的多帧及原图反馈修正的细胞追踪方法，其特征是：首先将细胞序列图像进行分割，然后用区域重叠法追踪惰性细胞，再把每帧图像进行蜂窝划分，建立蜂窝信息存储中心；再应用引入Delaunay三角网的拓扑约束算法结合蜂窝区域对细胞进行匹配，并将细胞匹配结果存入暂存轨迹中，之后对暂存轨迹中的细胞进行类型判别，再对已分类的细胞利用多帧及原图反馈法进行修正；最后更新蜂窝信息存储中心及细胞内部的存贮信息，输出结果。

2.根据权利要求1所述的蜂窝划分的多帧及原图反馈修正的细胞追踪方法，其特征在于所述的蜂窝划分是把图像序列的每一帧图像都按照统一的标准划分成N个正六边形蜂窝状网格，每个蜂窝都有自己的信息中心；N取决于序列图像中的细胞尺寸和分布情况。

3.根据权利要求2所述的蜂窝划分的多帧及原图反馈修正的细胞追踪方法，其特征在于所述的拓扑约束算法结合蜂窝区域对细胞进行匹配是首先采用Delaunay三角网来创建细胞邻域图；然后以蜂窝为单元进行细胞匹配，按蜂窝号次序进行区域搜索，当搜索k帧N号蜂窝时，蜂窝信息中心cellular(k，N)提供此蜂窝内新出现的细胞作为待匹配细胞，若此蜂窝内无新出现的细胞则跳转下一个蜂窝继续搜索新出现的细胞，若存在待匹配细胞，则在此蜂窝及其邻居蜂窝内搜索丢失细胞作为候选细胞；最后再根据拓扑约束条件建立待匹配细胞与候选细胞的相似度函数Q，将具有最大Q值的细胞对存入轨迹暂存中。

4.根据权利要求3所述的蜂窝划分的多帧及原图反馈修正的细胞追踪方法，其特征在于所述的暂存轨迹是按行存贮，分别存入k-1帧中最佳匹配细胞的ID号、k帧的待匹配细胞标号和二者之间的相似度值；若无候选细胞的待匹配细胞，则直接存入轨迹暂存中的第二列，其余两列为零；匹配后将所有蜂窝内未与新细胞匹配上的丢失细胞存入暂存轨迹中第一列，其余列为零。

5.根据权利要求4所述的蜂窝划分的多帧及原图反馈修正的细胞追踪方法，其特征在于所述的对暂存轨迹中的细胞的类型进行判别是根据轨迹暂存中细胞的存储形式的不同进行判别，若轨迹暂存待处理行的存储形式满足三列都非零时，直接将此行存储的细胞信息存入矩阵R(·)中；若轨迹暂存待处理行的存储形式满足第一列非零，其余列为零时，首先根据它的面积，长径，方位角和距离来判别是否发生细胞粘连，然后判断此细胞是否在非边界蜂窝内，是则认为细胞丢失，最后判断此细胞是否移出图像，若非移出图像则判别为丢失；若轨迹暂存中有其它行与待处理行的第一列相同时，判别细胞是否分裂，若未分裂则选最大的Q值为最佳匹配细胞对；若轨迹暂存待处理行的存储形式满足第二列非零，其余列为零时，首先与disappear和moveout矩阵中的细胞进行最大相似度值匹配，若未匹配成功则依次判断此细胞是否为分裂细胞、是否在边界蜂窝、是否为过分割细胞。

6.根据权利要求5所述的蜂窝划分的多帧及原图反馈修正的细胞追踪方法，其特征在于所述的对已分类的细胞利用多帧及原图反馈法进行修的方法如下：

(1)、多帧反馈：模仿人类视觉综合多帧信息对疑难目标进行判断，首先在每个模块查找此方法的插入点，然后确定反馈的帧数，再按照可能存在的错误情况进行查找，查出错误后修正，最后更新信息，具体步骤如下：

①在七个子模块中，当模块修正过程中发现异常细胞，即当前帧不能处理的细胞，需要反馈到其它帧提取信息时，引入多帧反馈方法；

②当模块已人为的设定反馈的帧数时，只需要从反馈的帧中提取所需要的细胞信息；

③若反馈帧数不确定，即从当前帧k开始，向帧号减小的方向，逐帧使用原图反馈法确认所要修正的细胞是否在原灰度图中是真实存在，直到是真实存在的细胞停止，此时帧号为m，则反馈的帧数为k-m；

④确定反馈帧数后，根据模块类型特点的不同，每个模块的出错情况不同，按照模块的出错情况依次排查，果如是此模块的一个出错情况，则进行相应的修正处理；

⑤修正完毕后，要将m至k帧的每帧修正过的细胞信息及时更新；

(2)、原图反馈：从原始灰度图中自动提取要处理的细胞，然后根据扫描到的细胞边缘灰度值的突变次数判断该处细胞个数，具体步骤如下：

①先将切割图I的直方图均衡化得到图像L；

②将L用canny算法提取轮廓线BW；

③画出图像L以细胞重心为中点的十字线上的灰度值曲线；

④画出BW以细胞重心为中点的十字线上的二值曲线；

⑤计算灰度值曲线的波谷点个数，x和y方向分别为num1，num2，二值曲线的波峰点个数，x和y方向分别为Num1，Num2；

⑥根据波谷点和波峰点的个数来判断细胞个数。