一种荧光图像的荧光强度确定方法和系统技术方案

一种荧光图像的荧光强度确定方法和系统，方法包括：采用显微荧光成像系统对目标样品进行明场成像和荧光成像得到明场图像和荧光图像；对荧光图像中每个检测目标的荧光图像区域进行边缘提取和分割，得到所述荧光图像中每个检测目标对应的荧光图像区域；计算得到每个检测目标的荧光图像区域的累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值、每个检测目标的明场图像区域的直径值，基于所述累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值和明场直径值进行流式聚类分析。可以开展或输入到流式聚类分析软件进行分析，并获得与流式分析术对应和类似的结果。

Method and system for determining fluorescence intensity of fluorescent image

A method and system to determine the fluorescence intensity of the fluorescence image method includes: using fluorescence imaging system for bright field imaging and fluorescence imaging of the target sample by bright field and fluorescent images; edge extraction and segmentation of image regions of each fluorescent image detection of fluorescence, fluorescence image region of each of the fluorescent images detection of the corresponding gray image area calculation; the cumulative fluorescence was obtained for each target detection value, the maximum gray value and average gray value of each target detection, bright field image area diameter value, the total gray value, maximum gray value and average gray value and bright field diameter value stream based on cluster analysis. It can be carried out or input into the flow clustering analysis software, and the results corresponding to flow analysis and similar results are obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种荧光图像的荧光强度确定方法和系统
本专利技术涉及细胞检测
，具体涉及一种荧光图像的荧光强度确定方法和系统。
技术介绍
流式分析技术是一种重要的细胞分析技术，其核心的原理就是统计检测目标(细胞或其他检测颗粒)的荧光强度进行聚类分析。流式分析技术是通过记录荧光信号的电压脉冲值来表达荧光强度的。现在，随着显微荧光成像技术和智能识别技术的发展，通过对大量检测目标进行荧光成像，并通过图像识别方法进行分析，可以实现基于荧光成像技术的聚类分析，这种以显微成像分析为基础融合流式聚类分析的方法(图像类流式分析方法)，成为一种新的分析方法。但是，基于显微荧光成像和智能识别的图像分析是以像素和灰度为基础来表达荧光强度的，与流式分析以电压脉冲来表达荧光强度的方式完全不同。如何建立者两者之间的对应关系，让图像表达的荧光强度与流式表达的荧光强度具有可比性，并保证进行类流式分析结果的准确性，成为图像类流式分析方法中亟待解决的关键点和难点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种荧光图像的荧光强度确定方法和系统，以使得图像表达的荧光强度与流式表达的荧光强度之间具有可比性。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：对应权利要求基于上述技术方案，本专利技术实施例提供的荧光图像的荧光强度确定方法和系统，通过采用显微荧光成像系统对目标样品进行荧光成像得到荧光图像；对荧光图像中每个检测目标的荧光图像区域进行边缘提取和分割，得到所述荧光图像中每个检测目标对应的荧光图像区域；计算得到每个检测目标的荧光图像区域的累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值、每个检测目标的明场图像区域的直径值作，基于所述累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值和明场直径值进行流式聚类分析。可以开展或输入到流式聚类分析软件进行分析，并获得与流式分析术对应和类似的结果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种荧光图像的荧光强度确定方法的流程示意图；图2为本申请实施例公开的一种荧光图像的荧光强度确定方法中智能识别处理的流程示意图；图3为本申请另一实施例公开的一种荧光图像的荧光强度确定方法中智能识别处理的流程示意图；图4为本申请再一实施例公开的一种荧光图像的荧光强度确定方法中智能识别处理的流程示意图；图5为本申请又一实施例公开的一种荧光图像的荧光强度确定方法中智能识别处理的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在实际的应用中，流式分析术提供了多种指标供客户选择，让客户可以从不同侧面去对目标细胞进行分析，主要指标有：1、以细胞通过时采集到的对应侧向荧光通道的累计电压脉冲值作为累计荧光强度。2、以细胞通过时采集到的对应侧向荧光通道的最强电压脉冲作为最高荧光强度。3、以细胞通过时采集到的对应侧向荧光通道的平均电压脉冲值作为平均荧光强度。4、细胞通过时的正向散射通道采集到的电压脉冲值作为目标的大小值。。在细胞荧光图像分析中，对目标细胞的荧光图像进行边缘提取和分割后，可以分析统计出该细胞的荧光像素面积、荧光图像直径、荧光图像长轴、荧光图像短轴、荧光图像周长、荧光图像圆度、荧光图像最大灰度值、最小灰度值、平均灰度值、累计灰度值、中值灰度值、灰度值落差值(最大灰度值减最小灰度值)……等几十种特征指标。但是，细胞荧光图像分析虽然提取了非常多的图像特征值，哪种特征值可以与上述流式细胞术中的累计电压脉冲值、高度和宽度具有对应关系，其统计分析数据可以得到类比于流式分析的结果和精度，是现有图像分析方法没有解决的问题。这阻碍了图像分析方法与流式分析方法结果的可比性。针对于此，申请人通过进行大量实验验证得到4个可以与流式细胞术荧光强度对接的指标。分别是：累计荧光灰度值与流式对应荧光通道的累计电压脉冲值对应；单细胞最高荧光灰度值与流式对应荧光通道的最强电压脉冲值对应；单细胞平均荧光灰度值与流式对应荧光通道的平均电压脉冲值对应；单细胞明场直径与流式正向散射通道采集到的电压脉冲值对应。针对于现有技术中图像表达的荧光强度与流式表达的荧光强度不具有可比性，导致用户无法更好地判断检测结果的准确性的问题，本申请公开了一种基于上述四种对应关系的荧光图像的荧光强度确定方法，参见图1，该方法包括：步骤S101：采用显微荧光成像系统对目标样品进行荧光成像得到荧光图像；在本步骤中，首先采用显微荧光成像系统对目标样品进行图像类流式荧光检测，获得目标样品的荧光图像；步骤S102：确定荧光图像区域；在得到目标样品的荧光图像之后，还可以采用智能识别系统对所述荧光图像进行图像处理与分析，得到所述荧光图像中所包含的每个细胞(检测目标)的荧光图像区域，具体的，在图像处理与分析过程中通过对荧光图像中每个检测目标的荧光图像区域进行边缘提取和分割，即可得到所述荧光图像中每个检测目标对应的荧光图像区域；步骤S103：计算得到每个检测目标的荧光图像区域的累计灰度值；在本步骤中，依据得到的单个检测目标的荧光图像区域的区域范围，通过图像识别技术，计算得到每个检测目标的荧光图像区域的累计灰度值，将所述累计灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道以光电倍增管采集到的累计电压脉冲值表达的累计荧光强度值；所述累计荧光灰度值为单个检测目标的荧光图像区域内所有的像素灰度值的总和；步骤S104：计算得到每个检测目标的荧光图像区域的最大灰度值；在本步骤中，依据得到的单个检测目标的荧光图像区域的区域范围，通过图像识别技术，计算得到每个检测目标的荧光图像区域的最大灰度值，将所述最大灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道以光电倍增管采集到的最大电压脉冲值表达的最大荧光强度值；所述最大灰度值为单个检测目标的荧光图像区域内灰度值最高的像素点的灰度值；步骤S105：计算得到每个检测目标的荧光图像区域的平均灰度值；在本步骤中，依据得到的单个检测目标的荧光图像区域的区域范围，通过图像识别技术，计算得到每个检测目标的荧光图像区域的平均灰度值；将所述平均灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道以光电倍增管采集到的平均电压脉冲值表达的平均荧光强度值；所述平均灰度值为单个检测目标的荧光图像区域内所有像素点的平均值；步骤S106：计算每个检测目标的明场图像区域的直径值作为目标大小值；在本步骤中，获取每个检测目标的明场图像，对所述明场图像进行数据分析，计算得到每个检测目标的明场图像区域的直径值作为目标大小值，并确定该值作为开展流式聚类分析中正向散射通道以光电倍增管采集到的电压脉冲值表达的检测目标的大小值的对应替代指标；上述方法中，步骤S103-106之间的顺序可以依据用户需求自行调整；步骤S107：基于所述累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值和明场直径值进行流式聚类分析；在本步骤中，将所述累计灰度值作为累计荧光强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光图像的荧光强度确定方法，其特征在于，包括：采用显微荧光成像系统对目标样品进行荧光成像得到荧光图像；对荧光图像中每个检测目标的荧光图像区域进行边缘提取和分割，得到所述荧光图像中每个检测目标对应的荧光图像区域；计算得到每个检测目标的荧光图像区域的累计灰度值，将所述累计灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道中以光电倍增管采集到的累计电压脉冲值表达的累计荧光强度值；计算得到每个检测目标的荧光图像区域的最大灰度值，将所述最大灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道中以光电倍增管采集到的最大电压脉冲值表达的最大荧光强度值；计算得到每个检测目标的荧光图像区域的平均灰度值，将所述平均灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道中以光电倍增管采集到的平均电压脉冲值表达的平均荧光强度值；计算每个检测目标的明场图像区域的直径值作为目标大小值，并确定该值作为开展流式聚类分析中正向散射通道中以光电倍增管采集到的电压脉冲值表达的检测目标的大小值的对应替代指标基于所述累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值和明场直径值进行流式聚类分析。

【技术特征摘要】
1.一种荧光图像的荧光强度确定方法，其特征在于，包括：采用显微荧光成像系统对目标样品进行荧光成像得到荧光图像；对荧光图像中每个检测目标的荧光图像区域进行边缘提取和分割，得到所述荧光图像中每个检测目标对应的荧光图像区域；计算得到每个检测目标的荧光图像区域的累计灰度值，将所述累计灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道中以光电倍增管采集到的累计电压脉冲值表达的累计荧光强度值；计算得到每个检测目标的荧光图像区域的最大灰度值，将所述最大灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道中以光电倍增管采集到的最大电压脉冲值表达的最大荧光强度值；计算得到每个检测目标的荧光图像区域的平均灰度值，将所述平均灰度值作为流式聚类分析中对应荧光通道中以光电倍增管采集到的平均电压脉冲值表达的平均荧光强度值；计算每个检测目标的明场图像区域的直径值作为目标大小值，并确定该值作为开展流式聚类分析中正向散射通道中以光电倍增管采集到的电压脉冲值表达的检测目标的大小值的对应替代指标基于所述累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值和明场直径值进行流式聚类分析。2.根据权利要求1所述的荧光图像的荧光强度确定方法，其特征在于，基于所述累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值和像素面积值进行流式聚类分析，包括：依据预设映射表查找得到分别与所述累计灰度值、最大灰度值、平均灰度值和明场直径值一一对应的累计荧光强度值、最大荧光强度值、平均荧光强度值和目标大小，基于查表得到的累计荧光强度值、最大荧光强度值、平均荧光强度值和目标大小值进行流式聚类分析。3.根据权利要求1所述的荧光图像的荧光强度确定方法，其特征在于，对荧光图像中每个检测目标的荧光图像区域进行边缘提取和分割，包括：对荧光图像进行高斯平滑滤波；对平滑滤波后的荧光图像进行梯度边缘检测；依据梯度边缘检测的检测结果对所述荧光图像进行荧光目标前景提取；依据提取到的目标前景对所述荧光图像进行单个荧光区域的分割，得到每个检测目标的荧光图像区域。4.根据权利要求3所述的荧光图像的荧光强度确定方法，其特征在于，所述采用显微荧光成像系统对目标样品进行荧光成像得到荧光图像，具体为：采用显微荧光成像系统采集得到目标样品的荧光图像和明场图像；所述对荧光图像进行高斯平滑滤波之前还包括：对明场图像中的明场目标进行识别，并且对识别出的明场目标中的团块区域进行分离，得到明场图像中每个检测目标的位置、尺寸信息；对荧光图像进行识别，判断所述述荧光图像中对应明场图像中各个检测目标的位置、尺寸信息的区域是否为空，如果否，采用得到的明场图像中每个检测目标的位置、尺寸信息相对应的区域，由所述荧光图像中确定对应的每个检测目标的荧光图像区域；如果所述述荧光图像中对应明场图像中检测目标的位置、尺寸信息的区域为空，对荧光图像进行高斯平滑滤波并执行后续操作。5.根据权利要求4所述的荧光图像的荧光强度确定方法，其特征在于，采用显微荧光成像系统采集得到目标样品的荧光图像和明场图像，具体为：采用显微荧光成像系统采集得到目标样品的荧光图像，判定得到的目标样品的荧光图像区域是否满足预设条件，如果否，采用显微荧光成像系统采集得到目标样品的明场图像。6.一种荧光图像的荧光强度确定系统，其特征在于，包括：显微荧...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜海波，黄海清，罗浦文，
申请(专利权)人：上海睿钰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31