一种细胞边缘处理方法及其装置与流程

1.本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种细胞边缘处理方法及其装置。


背景技术：

2.细胞分析是生物学科研常用的功能。目前基于显微镜细胞图像的细胞分析是主流的方法之一，基于细胞图像可计算出多种细胞参数。
3.在细胞聚集的情况下，细胞图像中的细胞边缘通常会相交。如图1所示，箭头所指为紧挨着的细胞，其细胞边缘相交，或者说细胞边缘由多个分叉的圆弧组成，圆弧存在分叉点。这些分叉的圆弧会降低计算细胞圆心位置、细胞直径等细胞参数的准确性，因此需去除这些分叉点、将分叉的圆弧打断，从而得到不相交的细胞边缘。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种细胞边缘处理方法，旨在解决现有技术中细胞聚集时细胞边缘相交而导致的细胞参数计算不准确的问题。
5.第一方面，提供了一种细胞边缘处理方法，包括：获取包含细胞边缘信息的第一细胞图像；根据第一细胞图像计算细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置；根据数量、位置和预设编码表进行分叉点判定；将判定为分叉点的像素去除得到细胞边缘不相交的第二细胞图像。
6.第二方面，提供了一种细胞边缘处理装置，包括：获取单元，用于获取包含细胞边缘信息的第一细胞图像；计算单元，用于根据第一细胞图像计算细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置；第一判定单元，用于根据数量、位置和预设编码表进行分叉点判定；第一去除单元，用于将判定为分叉点的像素去除得到细胞边缘不相交的第二细胞图像。
7.本发明实施例在包含细胞边缘信息的第一细胞图像中统计细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置，根据该数量和位置以及预设编码表进行分叉点判定，去除分叉点后得到细胞边缘不相交的第二细胞图像，提高了计算细胞参数的准确性。
附图说明
8.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是现有技术提供的细胞边缘相交的示意图；
图2是本发明实施例一提供的细胞边缘处理方法的流程图；图3是本发明实施例一提供的基于八邻域的分叉点判定的流程图；图4是本发明实施例一提供的第一预设编码表的示意图；图5是本发明实施例一提供的通过预设编码表进行分叉点判定的流程图；图6是本发明实施例一提供的第二预设编码表的示意图；图7是本发明实施例一提供的又一第二预设编码表的示意图；图8是本发明实施例一提供的未去除分叉点与已去除分叉点的效果对比图；图9是本发明实施例一提供的细胞边缘处理方法的又一流程图；图10是本发明实施例一提供的中心点与其四领域内像素点分布的示意图；图11是本发明实施例二提供的细胞边缘处理装置的结构框图。
实施方式
9.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
10.本发明实施例在包含细胞边缘信息的第一细胞图像中统计细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置，根据该数量和位置以及预设编码表进行分叉点判定，去除分叉点后得到细胞边缘不相交的第二细胞图像，提高了计算细胞参数的准确性。
实施例一
11.图2是本发明实施例一提供的细胞边缘处理方法的流程图。如图2所示，该方法包括如下步骤。
12.步骤s201：获取包含细胞边缘信息的第一细胞图像。
13.在本发明实施例中，第一细胞图像可以是如图1所示的梯度二值化图像，也可以是在显微镜光路下对装有细胞液的载玻片进行拍摄得到的彩色图或者灰度图。若为彩色图，经转换得到灰度图，然后将灰度图转换为梯度二值化图像供后续步骤使用。
14.如图1所示，第一细胞图像为梯度二值化图像。一个大圆套着一个小圆，大圆、小圆均覆盖若干个像素，大圆及其围合的区域表示一个细胞。对于每一个细胞，大圆和小圆均称为细胞边缘。细胞边缘信息包括大圆和小圆覆盖像素的位置及对应的像素值等。如图1中，细胞边缘覆盖像素的像素值为255，其他像素的像素值为0。在图1中，由于细胞聚集，一些细胞边缘相交，也可以看作是分叉的圆弧组成了细胞边缘。当细胞与杂质聚集时，同样会出现分叉的圆弧，本发明实施例的方法仍然适用。
15.步骤s202：根据第一细胞图像计算细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置。
16.在本发明实施例中，针对细胞边缘对应的每一个像素，在其八邻域内计算属于细胞边缘对应的像素的数量，即在其八邻域内计算像素值为255的像素的数量，同时记录像素
值为255的像素的位置。
17.步骤s203：根据该数量、位置和预设编码表进行分叉点判定。
18.作为本发明的一个实施例，基于八邻域的分叉点判定的过程如图3所示，该方法包括如下步骤。
19.步骤s301：若数量小于或者等于第一预设值，判定为非分叉点。
20.步骤s302：若数量大于或者等于第二预设值，判定为分叉点。
21.步骤s303：若数量大于第一预设值并且小于第二预设值，通过预设编码表进行分叉点判定。
22.在本发明实施例中，第一预设值为2，第二预设值为5，两者也可以为其他数值，在此不做限定。针对细胞边缘对应的每一个像素，若其八邻域内像素值为255的像素的数量小于或者等于2，该细胞边缘对应的像素为非分叉点；若其八邻域内像素值为255的像素的数量大于或者等于5，该细胞边缘对应的像素为分叉点；若其八邻域内像素值为255的像素的数量大于2并且小于5，通过预设编码表进行分叉点判定。在本发明实施例中，预设编码表包括第一预设编码表、第二预设编码表等。图4是本发明实施例一提供的第一预设编码表的示意图。如图4所示，第一预设编码表中的编码值均为2的n次方。
23.作为本发明的一个实施例，通过预设编码表进行分叉点判定的过程如图5所示，该方法包括如下步骤。
24.步骤s501：根据该位置从第一预设编码表中获取对应的编码值并求和。
25.步骤s502：若该和与第二预设编码表中的编码值均不相等，判定为分叉点。
26.在本发明实施例中，对于每一个其八邻域内像素值为255的像素的数量大于2并且小于5的像素，根据上述在其八邻域内记录的位置，从第一预设编码表中获取对应的编码值并求和。如，某像素的八邻域内，第一行第二列、第二行第一列和第二行第三列3个像素的像素值为255，其他像素的像素值为0，则从第一预设编码表中获取对应的编码值2、8、16，求和为26。图6是本发明实施例一提供的第二预设编码表的示意图。将和26与第二预设编码表中的编码值进行比较，若均不相等，则判定为分叉点；若与其中的编码值相等，则判定为非分叉点。第二预设编码表由大量实验或者经验获得。进一步地，为了更为准确地判定分叉点，对位于第一预设值和第二预设值之间的每一个数量设置不同的第二预设编码表。图7是本发明实施例一提供的又一第二预设编码表的示意图。如，一像素的八邻域内像素值为255的像素数量为3时采用如图6所示的第二预设编码表，另一像素的八邻域内像素值为255的像素数量为4时采用如图7所示的第二预设编码表。
27.步骤s204：将判定为分叉点的像素去除得到细胞边缘不相交的第二细胞图像。
28.在本发明实施例中，将判定为分叉点的像素去除，即是将判定为分叉点的像素的像素值设为255以外的值，如设为0，与背景相同的值。由此得到细胞边缘不相交的第二细胞图像，不存在分叉的圆弧。未去除分叉点与已去除分叉点的效果对比如图8所示。
29.为了提高计算细胞参数的准确性，去除分叉点后提取单像素厚度的细胞边缘，作为本发明的一个实施例，如图9所示，细胞边缘处理方法还包括如下步骤。
30.步骤s205：判断第二细胞图像中细胞边缘对应的每一个像素在四邻域内是否满足预设条件。
31.步骤s206：将满足预设条件的像素去除得到包含单像素厚度的细胞边缘的第三细
胞图像。
32.图10列出了4种中心点与其四领域内像素点分布的情况。在本发明实施例中，对于第二细胞图像中细胞边缘对应的每一个像素，以其作为中心点，判断与其四邻域内像素点是否满足如图10所示的任一分布的情况，即其左、上两个像素点的像素值是否为255，或者，其右、上两个像素点的像素值是否为255，或者，其左、下两个像素点的像素值是否为255，或者，其右、下两个像素点的像素值是否为255。如果满足任一分布的情况，则判定为非单像素厚度，需要去除该像素（中心点）；如果4种情况都不满足，则判定为单像素厚度。去除即是将该像素的像素值设为255以外的值，如设为0，与背景相同的值。由此得到包含单像素厚度的细胞边缘的第三细胞图像。
33.本发明实施例在包含细胞边缘信息的第一细胞图像中统计细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置，根据该数量和位置以及预设编码表进行分叉点判定，去除分叉点后得到细胞边缘不相交的第二细胞图像，提高了计算细胞参数的准确性。
实施例二
34.图11是本发明实施例二提供的细胞边缘处理装置的结构框图，如图11所示，该装置包括：获取单元1101、计算单元1102、第一判定单元1103和第一去除单元1104。
35.获取单元1101用于获取包含细胞边缘信息的第一细胞图像。
36.计算单元1102用于根据第一细胞图像计算细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置。
37.第一判定单元1103用于根据该数量、位置和预设编码表进行分叉点判定。
38.第一去除单元1104用于将判定为分叉点的像素去除得到细胞边缘不相交的第二细胞图像。
39.优选地，第一判定单元1103具体为：若该数量小于或者等于第一预设值，判定为非分叉点；若该数量大于或者等于第二预设值，判定为分叉点；若该数量大于第一预设值并且小于第二预设值，通过预设编码表进行分叉点判定。
40.优选地，第一判定单元1103包括求和子单元和判定子单元。
41.求和子单元用于根据该位置从第一预设编码表中获取对应的编码值并求和。
42.判定子单元用于若该和与第二预设编码表中的编码值均不相等，判定为分叉点。
43.优选地，第一预设编码表中的编码值为2的n次方。
44.进一步地，细胞边缘处理装置还包括第二判定单元和第二去除单元。
45.第二判定单元用于判断第二细胞图像中细胞边缘对应的每一个像素在四邻域内是否满足预设条件。
46.第二去除单元用于将满足预设条件的像素去除得到包含单像素厚度的细胞边缘的第三细胞图像。
47.在该细胞边缘处理装置中运行的细胞边缘处理方法与实施例一描述的方法一一对应，在此不再赘述。
48.本发明实施例在包含细胞边缘信息的第一细胞图像中统计细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置，根据该数量和位置以及预设编
码表进行分叉点判定，去除分叉点后得到细胞边缘不相交的第二细胞图像，提高了计算细胞参数的准确性。
49.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种细胞边缘处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取包含细胞边缘信息的第一细胞图像；根据所述第一细胞图像计算细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置；根据所述数量、所述位置和预设编码表进行分叉点判定；将判定为分叉点的像素去除得到细胞边缘不相交的第二细胞图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述数量、所述位置和预设编码表进行分叉点判定包括：若所述数量小于或者等于第一预设值，判定为非分叉点；若所述数量大于或者等于第二预设值，判定为分叉点；若所述数量大于第一预设值并且小于第二预设值，通过预设编码表进行分叉点判定。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过预设编码表进行分叉点判定包括：根据所述位置从第一预设编码表中获取对应的编码值并求和；若所述和与第二预设编码表中的编码值均不相等，判定为分叉点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设编码表中的编码值为2的n次方。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：判断所述第二细胞图像中细胞边缘对应的每一个像素在四邻域内是否满足预设条件；将满足所述预设条件的像素去除得到包含单像素厚度的细胞边缘的第三细胞图像。6.一种细胞边缘处理装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取包含细胞边缘信息的第一细胞图像；计算单元，用于根据所述第一细胞图像计算细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置；第一判定单元，用于根据所述数量、所述位置和预设编码表进行分叉点判定；第一去除单元，用于将判定为分叉点的像素去除得到细胞边缘不相交的第二细胞图像。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一判定单元具体为：若所述数量小于或者等于第一预设值，判定为非分叉点；若所述数量大于或者等于第二预设值，判定为分叉点；若所述数量大于第一预设值并且小于第二预设值，通过预设编码表进行分叉点判定。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一判定单元包括：求和子单元，用于根据所述位置从第一预设编码表中获取对应的编码值并求和；判定子单元，用于若所述和与第二预设编码表中的编码值均不相等，判定为分叉点。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一预设编码表中的编码值为2的n次方。10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，还包括：第二判定单元，用于判断所述第二细胞图像中细胞边缘对应的每一个像素在四邻域内是否满足预设条件；第二去除单元，用于将满足所述预设条件的像素去除得到包含单像素厚度的细胞边缘
的第三细胞图像。

技术总结
本发明实施例提供一种细胞边缘处理方法，包括获取包含细胞边缘信息的第一细胞图像；根据第一细胞图像计算细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置；根据数量、位置和预设编码表进行分叉点判定；将判定为分叉点的像素去除得到细胞边缘不相交的第二细胞图像。本发明实施例在包含细胞边缘信息的第一细胞图像中统计细胞边缘对应的每一个像素在八邻域内属于细胞边缘对应的像素的数量和位置，根据该数量和位置以及预设编码表进行分叉点判定，去除分叉点后得到细胞边缘不相交的第二细胞图像，提高了计算细胞参数的准确性。胞参数的准确性。胞参数的准确性。


技术研发人员：丁晓东 甘信威 陈华贵
受保护的技术使用者：深圳市瑞沃德生命科技有限公司
技术研发日：2023.09.04
技术公布日：2023/10/11