一种在光学显微注射过程中人类卵母细胞分割实现方法技术

本发明专利技术公开了一种在光学显微注射过程中人类卵母细胞分割实现方法，包括以下步骤：1)根据人类卵母细胞形状差异性，采用骨架形态学算子提取感兴趣目标ROI；2)采用改进的模糊聚类方法，依据局部灰度和局部方差特征对边界模糊和噪声的人类卵母细胞进行粗分类；3)在模糊聚类的基础上设定水平集初始化位置和演化控制参数，实现细胞质、极体和注射针的分割；4)针对细胞质内的部分注射针图像，采用直接拟合，标记出完整注射针图像。在ICSI即卵胞浆内单精子显微注射过程中，用本发明专利技术方法能有效实现人类卵母细胞的细胞质、极体和注射针的分割问题，有助于自动化实现和成功率的提高，并减少对人工操作的高难度要求和依赖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学图像处理及应用
，尤其是指。
技术介绍
细胞显微注射是生物基因工程中的重要技术手段。本专利技术主要研究在ICSI (IntraCytoplasmic Sperm Injection)即卵胞衆内单精子显微注射过程中，人类卵细胞的细胞质、极体和注射针的分割问题。从卵母细胞中分割出细胞质和极体，不但能够帮助专家分析卵母细胞成熟度(如直径、颗粒度、透明带的厚度、极体直径、卵周隙尺寸等)，而且有助于ICSI自动化实现和成功率的提高，并减少对人工操作的高难度要求和依赖。ICSI注射的情景如图6所示。主要分为卵细胞、注射针和吸附针三个对象。其中，卵细胞周边模糊区域为放射冠，放射冠内侧黑色曲线带为透明带，透明带所包围的物质为细胞质，细胞质的上方圆形颗粒状物质为细胞的极体；左侧的吸附针用来吸附和固定卵细胞；右边长细条状的注射针实现精子的运输和注射。在ICSI过程中需要确保注射针正确刺入细胞的位置，同时不损害细胞的极体，并判断是否真正刺穿细胞质。所以，实现上述分割至为重要。经对现有技术的文献检索发现，近年来实现细胞显微注射的自动化是当前的重点研究方向。在实验装置的研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在光学显微注射过程中人类卵细胞分割实现方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据分割目标形状差异性，采用骨架形态学算子提取感兴趣目标ROI；2)采用改进的模糊聚类方法，依据局部灰度和局部方差特征对边界模糊和噪声较大的预处理图像进行粗分类；3)在模糊聚类的基础上设定水平集初始化位置和演化控制参数，实现细胞质、极体和注射针的分割；4)针对细胞质内的部分注射针图像，采用直接拟合，标记出完整注射针图像。

【技术特征摘要】
1.一种在光学显微注射过程中人类卵细胞分割实现方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)根据分割目标形状差异性，采用骨架形态学算子提取感兴趣目标ROI； 2)采用改进的模糊聚类方法，依据局部灰度和局部方差特征对边界模糊和噪声较大的预处理图像进行粗分类； 3)在模糊聚类的基础上设定水平集初始化位置和演化控制参数，实现细胞质、极体和注射针的分割； 4)针对细胞质内的部分注射针图像，采用直接拟合，标记出完整注射针图像。2.根据权利要求1所述的一种在光学显微注射过程中人类卵细胞分割实现方法，其特征在于:在步骤I)中，结合形态学算子和骨架提取对细胞质图像进行预分割，其过程为:首先，用OTSU方法得到完整二值图像，而后做膨胀运算，再经二值骨架化，完整地提取细胞质、卵母细胞的极体和吸附针的轮廓，其轮廓宽度为一个像素，同时将吸附针骨架化为单像素直线，骨架化的图像只有细胞质是连通的，易于填充和标记；其次，通过区域填充和标记，而后使用规则滤波器，把卵母细胞的细胞质从周边的对象背景中分开出来；最后，提取出感兴趣目标ROI。3.根据权利要求1所述的一种在光学显微注射过程中人类卵细胞分割实现方法，其特征在于:在步骤2)中，所述改进的模糊聚类方法是加入局部灰度和方差信息，使得当前中心点像素的分类由其近邻域内的像素的分类标记共同决定，从而实现细胞质、极体和细胞内注射针的粗分类，其过程如下: 假设采集到的实际图像I由真实图像X和偏置域b组成，且b在局...

【专利技术属性】
技术研发人员：田联房，秦传波，杜启亮，张勤，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44