The invention relates to a method for detecting multiple physiological parameters of red blood cells based on holographic imaging. First, a large red blood cell hologram is reconstructed into blocks for enhancement or smoothing, then the whole reconstructed image is divided into blocks, and then the gray-scale curves of each reconstructed image element are fitted with lognormal distribution curve, and the curvature of the curves is calculated. Set the gray threshold to extract the red blood cell region, and further precisely distribute the cells by morphological means, and then integrate the blocks into the whole image; then calculate the shortest Euclidean distance between all the pixels in the red blood cell region and the background of the whole image as the morphological distance distribution of the region, according to its extremum points. The number and area of red blood cells were counted. Finally, the physiological parameters of red blood cells in blood samples were calculated and integrated by combining the number and area of independent red blood cells with the dilution multiple of sample solution and the volume of sample liquid used for imaging. The invention can measure the quantity and shape of red blood cells in human blood samples.
【技术实现步骤摘要】
基于全息成像的红细胞多项生理参数检测方法
本专利技术属于数字全息成像技术的医学应用领域，涉及一种基于全息成像的红细胞多项生理参数的检测方法。
技术介绍
血液是人体不可或缺的重要组成部分，血液中各类细胞、内容物含量的正常与否直接关系到人自身身体的健康状况。其中红细胞作为数量最为庞大的一种血细胞，是人体内运送氧气、排出二氧化碳的重要媒介，其数量、形态对于人健康状况影响重大。血液常规检测是医疗中一种常见化验项目，用以反应人体血细胞情况。随着目前检测技术的进步，能够用于血常规的检测的方法手段越发丰富：①、显微计数法：原理：采用人工镜检(多使用细胞计数板，又称牛鲍板)，借助染色剂、造影剂或荧光染料，直接由医检人员对各类血细胞观察标记、分类计数。缺点：人工检测成本高、效率低下，无法满足医疗需求；受限于显微镜的狭窄视野，无法对大样本血样同时观察计数；需借助染料染色，对细胞造成不可逆伤害。②、库尔特计数法：原理：利用血细胞通过充满电解液的小孔管时，由于排开了相同体积的电解液而导致小孔管内外两电极间电阻变化而产生电位脉冲，通过处理直流阻抗-射频阻抗等信息来检测血细胞直径、表面形貌等...
【技术保护点】
1.一种基于全息成像的红细胞多项生理参数检测方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：S1：制备血液稀释样液，使用细胞缓冲液或生理盐水，将血样稀释至目标倍数T；通过全息成像装置获取记录有血细胞衍射信息的全息图，并进行预处理；S2：设置分块尺寸，将全息图进行分块处理，提取有效成像区域，用于后续半窗长分块重建；S3：对两次分得全息图块分别重建，对细胞与背景加以区分，分别增强或平滑，并拼接整合为一整幅重建图；S4：沿用分块尺寸L，对整幅重建图Rec再次分块；对所分得图块进行像素灰度统计，使用对数正态分布函数拟合灰度曲线，并设置灰度阈值提取红细胞的可能区域；S5：将各块红细胞区域提...
【技术特征摘要】
1.一种基于全息成像的红细胞多项生理参数检测方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：S1：制备血液稀释样液，使用细胞缓冲液或生理盐水，将血样稀释至目标倍数T；通过全息成像装置获取记录有血细胞衍射信息的全息图，并进行预处理；S2：设置分块尺寸，将全息图进行分块处理，提取有效成像区域，用于后续半窗长分块重建；S3：对两次分得全息图块分别重建，对细胞与背景加以区分，分别增强或平滑，并拼接整合为一整幅重建图；S4：沿用分块尺寸L，对整幅重建图Rec再次分块；对所分得图块进行像素灰度统计，使用对数正态分布函数拟合灰度曲线，并设置灰度阈值提取红细胞的可能区域；S5：将各块红细胞区域提取，拼接整合成为整幅图像；使用形态学手段，将红细胞区域进一步精确；S6：对所得各连通域内像素进行形态学距离计算，依据形态学距离极值点分布对粘连细胞加以去粘连处理，并对红细胞数量进行累加；S7：结合样液体积与稀释倍数，计算上述步骤所得红细胞各生理参数项。2.根据权利要求1所述的基于全息成像的红细胞多项生理参数检测方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：将全息图从RGB彩色空间映射为灰度图像，对应像素映射关系：Gray(i,j)＝0.229×R(i,j)+0.587×G(i,j)+0.114×B(i,j)其中i、j为行列坐标，R、G、B分别为三原色中红、绿、蓝通道信息。3.根据权利要求1所述的基于全息成像的红细胞多项生理参数检测方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括以下步骤：S21：设置图像块分块边长L；S22：第一次图像分块；整幅图像行、列值分别为M和N，单位为像素pixel；对应整除取其行、列所能排布的最大图像块个数Row和Col：Row＝M|LCol＝N|L取整幅图像中心Row×L行、Col×L列区域，即区域较原图上、下留有(M-Row×L)/2行，左、右留有(N-Row×L)/2列无效区域，进行边长为L的平铺分块；S23：第二次图像分块；对于上述步骤所得区域，以其最左上角的图像块中心位置为第二次图像分块起始点，仍进行边长为L的图像分块，超出区域边界的块不予记录；两次分块所得结果应互有四分之一部分的交叠，第一次分块分得Row×Col个图像块，第二次分块分得(Row-1)×(Col-1)个图像块。4.根据权利要求3所述的基于全息成像的红细胞多项生理参数检测方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：S31：使用卷积重建法，对S22和S23两次分块所分得全息图块进行重建，并分别拼接整合成为两幅整幅图像；S32：将两幅图像对应重叠部分取出，记为Rec1和Rec2；S33：遍历Rec1与Rec2，对其中对应位置像素点加以判断，将其归类于表征物体与表征背景；并将两幅图像整合为一幅图像Rec；具体判断方法如下：①、如果Rec1(i,j)与Rec2(i,j)同时大于图像灰度级level的二分之一，则该坐标(i,j)像素点用以表征背景；Rec(i,j)＝max(Rec1(i,j),Rec2(i,j))②、如果Rec1(i,j)与Rec2(i,j)同时小于图像灰度级level的二分之一，则该坐标(i,j)像素点用以表征物体；Rec(i,j)＝min(Rec1(i,j),Rec2(i,j))③、如果Rec1(i,j)与Rec2(i,j)数值分跨图像灰度级level的二分之一，则根据两者灰度值距level/2的灰度差加以判断；5.根据权利要求4所述的基于全息成像的红细胞多项生理参数检测方法，其特征在于：步骤S31中，所述的卷积重建法具体包括：卷积重建法是基于线性系统理论和瑞利-索默菲积分公式而构建的，能够准确反映光的空间衍射分布；由瑞利-索默菲衍射积分公式，全息图中衍射信息再现后对应光波：其中，ima在此表示虚数单位，λ为重建光波长，zi为物体距离CCD的距离，即重建距离；(x,y)为记录面横、纵坐标，(xi,yi)为重建图在再现像平面上的位置分布；H(x,y)为图像传感器所记录的全息图光强分布，即是所采集记录得到的全息图；C(x,y)是重建光波在传感器平面上的分布，取为R(x,y)的共轭：R(x,y)＝exp[-ima·k(xsinα+ysinβ)]其中，k＝2π/λ，α、β分别为平面参考光波与空间yoz平面和xoz平面的夹角；而根据线性系统理论，再现像复振幅表示为如下卷积形式：其中，g为自由空间脉冲响应；再由卷积理论，使用傅里叶变换计算得到再现像，即重建图：U＝FT-1[FT(H·C)·FT(g)]。6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖彦剑，罗洪艳，廖瑶，朱子岩，叶东海，胡宁，李川，季忠，
申请(专利权)人：重庆东渝中能实业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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