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一种小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的自动分割方法技术

技术编号:21800811 阅读:43 留言:0更新日期:2019-08-07 10:56
本发明专利技术涉及一种小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的自动分割方法,包含了采集神经元双光子图像数据部分、图像数据增强并采用带模糊边界的实例标注方法得到若干子图及标注集合部分、通过带残差网络微结构的多尺度特征融合框架实现神经元自动分割部分以及通过形态学后处理得到输出分割结果部分。本发明专利技术能够实时分割由双光子荧光显微镜采集的小鼠前额叶神经元活动的成像数据,对神经生物学研究的数据分析具有潜在价值。

An Automatic Segmentation Method for Two-photon Fluorescence Images of Mouse Prefrontal Neurons

【技术实现步骤摘要】
一种小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的自动分割方法
本专利技术涉及一种小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的自动分割方法,属于图像处理

技术介绍
双光子荧光成像技术由于具有分辨率高、可以用于活体实验等优点,被广泛的应用于神经生物学领域。同时,科研人员的实验需求已不再局限于对实验对象的可视化观察等单一领域,在许多场合需要对采集的实验数据进行更高层次的定量分析。而双光子荧光图像中自动分割神经元细胞是各种定量分析应用中的关键任务,但对于自动神经元细胞图像分割任务来说,依然存在三大挑战:(1)神经元细胞黏连严重,形成致密的簇状结构,细胞边界非常不明显。即使对生物学家来说,使得难以正确识别所有的单独细胞。(2)荧光染料常由于扩散不均匀,导致荧光图像有一些位置对比度低,轮廓模糊难以辨认。(3)像素精度级别的标记样本数据很难获得,数据集的规模十分有限。对于上述挑战,传统的基于区域或小波变换的分割方法准确率低,同时鲁棒性也较差,难以应用于实际的数据分析中去。因此,亟需一种小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的自动分割方法。
技术实现思路
为了能够解决神经生物学领域科研人员对小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的自动分割方法,其特征在于,由以下步骤组成:1)采集使用钙离子指示剂染色的小鼠前额叶神经元双光子图像数据;2)将采集到的图像数据进行图像增强处理;3)将图像增强处理后的数据使用带模糊边界的实例标注方法得到L个子图及标注集合;4)训练L个子图及标注集合得到图像分割网络模型M;5)将新采集得到小鼠前额叶神经元双光子图像通过训练好的网络模型M进行自动分割;6)将网络模型M的分割结果通过形态学后处理得到最终分割结果。

【技术特征摘要】
1.一种小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的自动分割方法,其特征在于,由以下步骤组成:1)采集使用钙离子指示剂染色的小鼠前额叶神经元双光子图像数据;2)将采集到的图像数据进行图像增强处理;3)将图像增强处理后的数据使用带模糊边界的实例标注方法得到L个子图及标注集合;4)训练L个子图及标注集合得到图像分割网络模型M;5)将新采集得到小鼠前额叶神经元双光子图像通过训练好的网络模型M进行自动分割;6)将网络模型M的分割结果通过形态学后处理得到最终分割结果。2.如权利要求1所述的一种小鼠前额叶神经元双光子荧光图像的自动分割方法,其特征在于,所述步骤1)中的小鼠前额叶神经元实验样本在采集前使用钙离子指示剂以及显色剂标记;所述的采集图像数据时采用的双光子荧光扫描序列为2D点扫描序列;所述的图像数据通过8-16...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆洋周专周博李明立王伦王庆龙陈国庆孙立媛孙素华
申请(专利权)人:北京大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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