一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术公开一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法、系统及设备，该方法包括：将采集的样本图像灰度化处理后二值化处理，获得黑白二值图；对黑白二值图进行预处理，以复原内部具有孔洞的细胞、去除碎片细胞和去除边界细胞；采用分割算法分割预处理后图像中粘连成团的细胞群；提取细胞轮廓并统计，获得整体细胞个数；根据图像中单个细胞所占区域面积大小将整体细胞分成红细胞和白细胞；分别统计获得红细胞个数和白细胞个数。用于解决现有技术中检测设备成本高及人为误差等问题。实现降低设备成本、提高检测效率和准确度。

A Classification and Counting Method, System and Equipment of Red Blood Cells Based on Image Processing

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法、系统和设备
本专利技术涉及医学检测
，具体是一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法、系统和设备。
技术介绍
随着医学检验制备的提升，对医学检验制备的精度要求越来越高，更涉及一种细胞制备的精度。其中，细胞制备过程中，对自动红白细胞计数及分类的精度要求也越来越高。目前为止，传统的细胞计数方式主要是基于电阻抗法和光散射法。电阻抗法根据不同细胞产生的脉冲振幅强度确定细胞的种类和个数，该仪器成本高，维修成本最高，且试剂种类少，且试剂消耗量大。光散射法根据散光角度的不同，提供每个细胞形态、核结构信息鉴别各类细胞，该仪器需对细胞进行染色，染色的细胞就不能输送回人体或其他生物体，且设备成本高，维护成本高。所以，现在相继出现了一些基于自动化图像处理的计数方法。申请号为20121004780.7的专利文件提出了一种基于计算机视觉的牛奶体细胞计数方法，该方法主要是针对染色了的细胞，采用数码显微镜采集细胞图像，对其进行预处理，然后根据不同细胞染色后的颜色进行计数及分类。申请号为20101028248.4的专利文献提出了一种基于图像识别的细胞计数方法，该方法主要采用区域生长的方法，然后采用近似圆形确定细胞个数。在细胞计数中主要检测亮斑区域和边缘检测，进而判断细胞圆度，确定是否为细胞。而区域生长法的缺点是初始时需要人工交互确定种子像素，可能会带来人为误差。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法和系统，用于克服现有技术中检测设备成本高及因需要人工操作而导致的人为误差等缺陷，以降低设备成本、提高检测效率和准确度。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法，包括：将采集的样本图像灰度化处理后二值化处理，获得黑白二值图；对黑白二值图进行预处理，以复原内部具有孔洞的细胞、去除碎片细胞和去除边界细胞；采用分割算法分割预处理后图像中粘连成团的细胞群；提取细胞轮廓并统计，获得整体细胞个数；根据图像中单个细胞所占区域面积大小将整体细胞分成红细胞和白细胞；分别统计获得红细胞个数和白细胞个数。为实现上述目的，本专利技术还提供一种基于图像处理的红白细胞分类计数系统，包括处理器和存储器，所述存储器存储有基于图像处理的红白细胞分类计数程序，在所述处理器运行所述基于图像处理的红白细胞分类计数程序时，执行权利上述基于图像处理的红白细胞分类计数方法的步骤。为实现上述目的，本专利技术还提供一种基于图像处理的红白细胞分类设备，包括显微镜相机、显示模块及所述的基于图像处理的红白细胞分类计数系统；显微镜相机，对血液样本进行放大并拍摄，形成拍摄图像；红白细胞分类计数系统，采集拍摄的图像，并对图像进行处理和计算，获得红细胞和白细胞各自统计数量；显示模块，用于显示红细胞和白细胞各自的数量。本专利技术提供的基于图像处理的红白细胞分类计数方法、系统和设备，在不采用染色剂的情况下，直接采用相机显微镜对细胞图像实时采集，将采集图像送回处理器，对细胞原色图像进行灰度化和二值化处理，获得二值图像；通过预处理，将二值化图像中内部具有孔洞的细胞进行复原，以及去除碎片细胞和去除边界细胞；通过分水岭分割算法对粘连细胞进行分割，根据轮廓形状和面积对红细胞和白细胞进行分类和计数；相对于现有技术，不需要采用染色剂对样本染色，一方面在不损害细胞的前提下，保证了细胞原有的活性和纯度，对医学检验是一个很重要的指标；另一方面整个图像处理过程无需人工介入，避免人工操作导致的人为误差，并提高了检测效果，通过上述处理步骤保证了检测的准确度；此外相对于染色细胞检测设备，大大降低了成本。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一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的基于图像处理的红白细胞分类计数方法的流程图；图2为实施例一中去除碎片细胞前的图像；图3为实施例一中去除碎片细胞后的图像；图4为实施例一中孔洞填充步骤的参考示意图一；图5为实施例一中孔洞填充步骤的参考示意图二；图6为实施例一中孔洞填充步骤的参考示意图三；图7为实施例一中去除边界细胞前的图像；图8为实施例一中去除边界细胞后的图像。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。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的一部分实施例，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作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。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。实施例一如图1所示，本专利技术提供一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法，包括：步骤S1，将血液样本放入显微镜下放大，再通过相机装置进行拍摄，将拍摄到的图像给到处理器；处理器执行下面的操作：步骤2，将采集的样本图像灰度化处理后自适应二值化处理，获得为0和1的黑白二值图；这里包含两个步骤，第一个步骤是将彩色图像进行灰度化处理，是将图像上的点的灰度置为0到255之间；第二个步骤是将灰度化图像进行二值化处理，将整个图像呈现出明显的黑白效果，是将图像上的点的灰度值置为0或1，像素值为0表示黑色，像素值为1的点表示白色，二值化图像中点的集合性质只与像素值的位置有关，不再涉及像素的多级值，使得处理过程变得简单，数据的处理和压缩量变小。为获得理想的二值图像，一般采用封闭、连通的边界定义不交叠的区域，所有灰度大于或等于阈值的像素被判定为属于细胞，其灰度值置为255,用白色表示；否则这些像素点被排出在细胞区域以外，灰度值置为0，表示黑色背景；本实施例中采用自适应法对灰度图像进行二值化处理。该自适应二值化处理算法的思想即遍历图像，计算一个移动的平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法，其特征在于，包括：将采集的样本图像灰度化处理后二值化处理，获得黑白二值图；对黑白二值图进行预处理，以复原内部具有孔洞的细胞、去除碎片细胞和去除边界细胞；采用分割算法分割预处理后图像中粘连成团的细胞群；提取细胞轮廓并统计，获得整体细胞个数；根据图像中单个细胞所占区域面积大小将整体细胞分成红细胞和白细胞；分别统计获得红细胞个数和白细胞个数。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的红白细胞分类计数方法，其特征在于，包括：将采集的样本图像灰度化处理后二值化处理，获得黑白二值图；对黑白二值图进行预处理，以复原内部具有孔洞的细胞、去除碎片细胞和去除边界细胞；采用分割算法分割预处理后图像中粘连成团的细胞群；提取细胞轮廓并统计，获得整体细胞个数；根据图像中单个细胞所占区域面积大小将整体细胞分成红细胞和白细胞；分别统计获得红细胞个数和白细胞个数。2.如权利要求1所述的基于图像处理的红白细胞分类计数方法，其特征在于，所述对黑白二值图进行预处理的步骤包括：将黑白二值图中细胞内的孔洞通过迭代法的条件膨胀进行填充，以获得完整的细胞；对孔洞填充后的图像中边缘残缺不全的细胞进行去除，以去除边界无用的不参与计算的细胞；采用区域生长法去除图像中的碎片细胞。3.如权利要求2所述的基于图像处理的红白细胞分类计数方法，其特征在于，将黑白二值图中细胞内的孔洞通过迭代法的条件膨胀进行填充的步骤包括：通过以下公式进行孔洞填充：Xk＝(Xk-1⊕B)IAc其中，k＝1,2,3,…；B为对称结构元；A为原图像，表示一个集合，其元素是8连通的边界；Xk-1⊕B表示以B对Xk-1实行膨胀，膨胀后的结果与A的补集Ac取交集；当Xk＝Xk-1时，中止迭代，完成所有细胞内部孔洞的填充。4.如权利要求2所述的基于图像处理的红白细胞分类计数方法，其特征在于，对孔洞填充后的图像中边缘残缺不全的细胞进行去除的步骤包括：对孔洞填充过的图片边界上的像素进行遍历；在边界满足要求的像素个数大于或等于阈值时，将此区域就作为一个待处理区域，其中该阈值由经验值给定；选取待处理区域其中一个坐标点作为种子点进行漫水填充。5.如权利要求2所述的基于图像处理的红白细胞分类计数方法，其特征在于，采用区域生长法对图像中碎片细胞进行去除的步骤包括：创建图像标签，0代表未检查，1代表正在检查，2代表检查不合格，3代表检查合格或...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琴，张锴，宋志兵，
申请(专利权)人：湖南开启时代智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43