一种显微操作系统目标前景提取方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种显微操作系统目标前景提取方法及系统，所述提取方法包括：获取目标图像；对所述目标图像进行遮挡处理；对所述遮挡处理后的目标图像进行高斯滤波；对所述高斯滤波后的目标图像进行高斯双边滤波；对所述高斯双边滤波后的目标图像进行自适应阈值处理；对所述自适应阈值处理后的目标图像进行中值滤波处理；提取所述中值滤波处理后的目标图像中的感兴趣区域；提取所述感兴趣区域中的目标轮廓。本发明专利技术中的上述方法能够精确获取目标对象。

【技术实现步骤摘要】
一种显微操作系统目标前景提取方法及系统
本专利技术涉及图像处理领域，特别是涉及一种显微操作系统目标前景提取方法及系统。
技术介绍
在显微操作系统的注射流程中，首先需要从复杂背景中提取出斑马鱼对象，同时要完好保留其纹理与轮廓细节，滤除环境噪声，为后续的轮廓分析打下良好基础。在处理过程中，实验环境存在大量干扰，如灰尘、颗粒等，对算法的鲁棒性提出了挑战，不同设备光照条件存在差异，需要算法在不同环境下能实现自适应，视野内存在多个物体，如何从多目标中提取目标也是算法的难点之一。目前市面上没有针对斑马鱼进行操作的自动化显微操作系统，若采用传统的滤波、二值化处理、连通域查询的方式，可能会找到其他物体，如吸持针注射针，同时幼鱼轮廓会损失，会混入灰尘等干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种显微操作系统目标前景提取方法及系统，精确完整的提取目标轮廓。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种显微操作系统目标前景提取方法，所述提取方法包括：获取目标图像；对所述目标图像进行遮挡处理；对所述遮挡处理后的目标图像进行高斯滤波；对所述高斯滤波后的目标图像进行高斯双边滤波；对所述高斯双边滤波后的目标图像进行自适应阈值处理；对所述自适应阈值处理后的目标图像进行中值滤波处理；提取所述中值滤波处理后的目标图像中的感兴趣区域；提取所述感兴趣区域中的目标轮廓。可选的，对所述遮挡处理后的目标图像进行高斯滤波具体采用以下公式：其中，为掩模系数的总和，s为掩膜x方向位置，t为掩膜y方向位置，m为掩膜宽度，n为掩膜高度，x为图像g(x,y)的x坐标，y为图像g(x,y)的y坐标。可选的，对所述高斯双边滤波后的目标图像进行自适应阈值处理具体采用以下公式：T(x,y)＝k[m(x,y)+(Imax-Imin)(1-I(x,y))其中，m(x,y)是以像素(x,y)为中心w×w大小范围内的局部均值，Imax是该区域像素最大值，Imin是该区域像素最小值，I(x,y)是(x,y)点像素值，T(x,y)是(x,y)点所取阈值；其中，d(x,y)是目标图像在(x,y)位置处的像素值。可选温度，所述提取所述感兴趣区域中的目标轮廓具体包括：使用基于CHAIN_APPROX_SIMPLE的链式编码方法进行外层轮廓统计，得到统计轮廓面积；提取最大面积轮廓，并绘制在空白图像中。本专利技术另外提供一种显微操作系统目标前景提取系统，所述系统包括：目标图像获取模块，用于获取目标图像；遮挡处理模块，用于对所述目标图像进行遮挡处理；高斯滤波模块，用于对所述遮挡处理后的目标图像进行高斯滤波；高斯双边滤波模块，用于对所述高斯滤波后的目标图像进行高斯双边滤波；自适应阈值处理模块，用于对所述高斯双边滤波后的目标图像进行自适应阈值处理；中值滤波处理模块，用于对所述自适应阈值处理后的目标图像进行中值滤波处理；感兴趣区域获取模块，用于获取所述中值滤波处理后的目标图像中的感兴趣区域；目标轮廓提取模块，用于提取所述感兴趣区域中的目标轮廓。可选的，所述高斯滤波模块具体采用以下公式：其中，为掩模系数的总和，s为掩膜x方向位置，t为掩膜y方向位置t，m为掩膜宽度，n为掩膜高度，x为图像像素g(x,y)的x坐标，y为图像像素g(x,y)的y坐标。可选的，所述自适应阈值处理模块具体采用以下公式：T(x,y)＝k[m(x,y)+(Imax-Imin)(1-I(x,y))其中，m(x,y)是以像素(x,y)为中心w×w大小范围内的局部均值，Imax是该区域像素最大值，Imin是该区域像素最小值，I(x,y)是(x,y)点像素值，T(x,y)是(x,y)点所取阈值。其中，d(x,y)是目标图像在(x,y)位置处的像素值。可选的，所述感兴趣区域提取模块具体包括：使用基于CHAIN_APPROX_SIMPLE的链式编码方法进行外层轮廓统计，得到统计轮廓面积；提取最大面积轮廓，并绘制在空白图像中。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术中的上述方法及系统，采用高斯滤波、高斯双边滤波、中值滤波的图像处理方法，对实验环境存在大量如灰尘、颗粒等的干扰均具有很强的鲁棒性，在各种干扰下表现优异，采用自适应阈值分割能对不同的光照条件均能实现自适应，能够从视野中的多个物体中准确提取出幼鱼的完整轮廓，具有很高的精度。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例显微操作系统目标前景提取方法流程图；图2为本专利技术实施例斑马鱼放置位置示意图；图3为本专利技术实施例吸持针遮挡处理效果图；图4为本专利技术实施例实验环境灰尘颗粒的干扰示意图；图5为本专利技术实施例高斯滤波后的效果图；图6为本专利技术实施例高斯双边滤波后的效果图；图7为本专利技术实施例自适应阈值处理效果图；图8为本专利技术实施例中值滤波效果图；图9为本专利技术实施例掩膜示意图；图10为本专利技术实施例ROI区域示意图；图11为本专利技术实施例目标轮廓提取效果图；图12为本专利技术实施例显微操作系统目标前景提取系统结构示意图。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。本专利技术的目的是提供一种显微操作系统目标前景提取方法及系统，精确完整的提取目标轮廓。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例一种显微操作系统目标前景提取方法流程图，如图1所示，所述方法包括：步骤101：获取目标图像。步骤102：对所述目标图像进行遮挡处理。显微镜视野中主要有三个物体，吸持针、注射针与斑马鱼，斑马鱼一般在视野中心附近位置，系统规定操作人员需将斑马鱼放置在规定的圆形区域，如图2所示，如果斑马鱼靠近边缘，吸持针会对目标提取产生干扰，需要进行遮挡处理，在吸持针与注射针位置用矩形块进行遮挡，矩形像素值取整张图空白区域的像素平均值，遮挡效果如图3所示。步骤103：对所述遮挡处理后的目标图像进行高斯滤波。实验中存在大量的灰尘干扰，如图4所示，为滤除细小干扰，首先使用尺寸为5x5，标准差为10的高斯核函数对显微镜采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显微操作系统目标前景提取方法，其特征在于，所述提取方法包括：/n获取目标图像；/n对所述目标图像进行遮挡处理；/n对所述遮挡处理后的目标图像进行高斯滤波；/n对所述高斯滤波后的目标图像进行高斯双边滤波；/n对所述高斯双边滤波后的目标图像进行自适应阈值处理；/n对所述自适应阈值处理后的目标图像进行中值滤波处理；/n提取所述中值滤波处理后的目标图像中的感兴趣区域；/n提取所述感兴趣区域中的目标轮廓。/n

【技术特征摘要】
1.一种显微操作系统目标前景提取方法，其特征在于，所述提取方法包括：
获取目标图像；
对所述目标图像进行遮挡处理；
对所述遮挡处理后的目标图像进行高斯滤波；
对所述高斯滤波后的目标图像进行高斯双边滤波；
对所述高斯双边滤波后的目标图像进行自适应阈值处理；
对所述自适应阈值处理后的目标图像进行中值滤波处理；
提取所述中值滤波处理后的目标图像中的感兴趣区域；
提取所述感兴趣区域中的目标轮廓。


2.根据权利要求1所述的显微操作系统目标前景提取方法，其特征在于，对所述遮挡处理后的目标图像进行高斯滤波具体采用以下公式：

其中，为掩模系数的总和，s为掩膜x方向位置，t为掩膜y方向位置t，m为掩膜宽度，n为掩膜高度，x为图像像素g(x,y)的x坐标，y为图像像素g(x,y)的y坐标。


3.根据权利要求1所述的显微操作系统目标前景提取方法，其特征在于，对所述高斯双边滤波后的目标图像进行自适应阈值处理具体采用以下公式：



其中，d(x,y)是目标图像在(x,y)位置处的像素值
T(x,y)＝k[m(x,y)+(Imax-Imin)(1-I(x,y))
其中，m(x,y)是以像素(x,y)为中心w×w大小范围内的局部均值，Imax是该区域像素最大值，Imin是该区域像素最小值，I(x,y)是(x,y)点像素值，T(x,y)是(x,y)点所取阈值。


4.根据权利要求1所述的显微操作系统目标前景提取方法，其特征在于，所述提取所述感兴趣区域中的目标轮廓具体包括：
使用基于CHAIN_APPROX_SIMPLE的链式编码方法进行外层轮廓统计，得到统计轮廓面积；
提取最大面积轮廓，并绘制在空白图像中。


5.一种显微操作系统目标前景提取系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：于兴虎，
申请(专利权)人：于兴虎，
类型：发明
国别省市：浙江;33