一种细胞直径的计算方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种细胞直径的计算方法，包括：对细胞图像进行二值化处理；将处理后的细胞图像中的每个白色区域作为单个细胞，并计算每个细胞的直径；将所有细胞的直径分为第一集合和第二集合；以第一集合的均值或者第二集合的均值为初始值，在预设窗内进行求均值的迭代运算，以迭代运算终止后得到的均值作为最终的单个细胞的直径。本发明专利技术实施例将二值化后的细胞图像中所有细胞的直径分为较大和较小的两类，然后以其中一类的均值为初始值在预设窗内进行求均值的迭代运算，得到最终的单个细胞的直径，在对细胞的直径分类后基于其中一类的均值进一步做求均值的迭代运算，由此避免了细胞聚团或者细胞碎裂而导致的细胞直径计算不准确的问题。

A calculation method, device and system of cell diameter

【技术实现步骤摘要】
一种细胞直径的计算方法、装置及系统
本专利技术涉及图像识别领域，尤其涉及一种细胞直径的计算方法、装置及系统。
技术介绍
细胞计数是生物学科研常用的功能，准确的计数结果对实验的评定非常重要。目前基于显微镜细胞图像的细胞计数是主流的方法之一。细胞计数的前提是对细胞图像进行准确的细胞边界标识。但是在细胞图像中经常会出现多个细胞聚团或者细胞碎裂的情况。现有技术中，细胞边界标识往往只是基于细胞图像的灰度或者梯度信息，不会将一些细胞团准确地分割成若干个细胞，也不会识别出细胞碎片，这样的细胞边界标识不准确，计算得到的细胞直径就不准确，进而导致细胞计数不准确。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种细胞直径的计算方法，旨在解决现有技术中由于细胞聚团或者细胞碎裂而导致的细胞直径计算不准确的问题。第一方面，提供了一种细胞直径的计算方法，包括：对细胞图像进行二值化处理；将处理后的细胞图像中的每个白色区域作为单个细胞，并计算每个细胞的直径；将所有细胞的直径分为第一集合和第二集合，第一集合包括所有细胞中较大的直径，第二集合包括所有细胞中较小的直径；以第一集合的均值或者第二集合的均值为初始值，在预设窗内进行求均值的迭代运算，以迭代运算终止后得到的均值作为最终的单个细胞的直径。第二方面，提供了一种细胞直径的计算装置，包括：二值化单元，用于对细胞图像进行二值化处理；圆计算单元，用于将处理后的细胞图像中的每个白色区域作为单个细胞，并计算每个细胞的直径；分类单元，用于将所有细胞的直径分为第一集合和第二集合，第一集合包括所有细胞中较大的直径，第二集合包括所有细胞中较小的直径；迭代单元，用于以第一集合的均值或者第二集合的均值为初始值，在预设窗内进行求均值的迭代运算，以迭代运算终止后得到的均值作为最终的单个细胞的直径。第三方面，提供了一种细胞直径的计算系统，包括上述描述的细胞直径的计算装置。本专利技术实施例将二值化后的细胞图像中所有细胞的直径分为较大和较小的两类，然后以其中一类的均值为初始值在预设窗内进行求均值的迭代运算，得到最终的单个细胞的直径，在对细胞的直径分类后基于其中一类的均值进一步做求均值的迭代运算，由此避免了细胞聚团或者细胞碎裂而导致的细胞直径计算不准确的问题。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施例一提供的细胞直径的计算方法的流程图；图2是本专利技术实施例一提供的经过二值化处理后的细胞图像的示意图；图3是本专利技术实施例一提供的计算细胞直径的流程图；图4是本专利技术实施例一提供的步骤S104的流程图；图5是本专利技术实施例二提供的细胞直径的计算装置的结构框图；图6是本专利技术实施例三提供的细胞直径的计算系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。在细胞计数的过程中，细胞的直径是一个非常关键的参数，它可以是细胞计数的输出结果，又可以作为优化细胞计数的输入。利用准确的细胞的直径可以从细胞图像中得到单个的、独立的细胞的标准形态，也可以给细胞模板匹配或者聚团细胞分割提供准确的输入。本专利技术实施例将二值化后的细胞图像中所有细胞的直径分为较大和较小的两类，然后以其中一类的均值为初始值在预设窗内进行求均值的迭代运算，得到最终的单个细胞的直径，在对细胞的直径分类后基于其中一类的均值进一步做求均值的迭代运算，由此避免了细胞聚团或者细胞碎裂而导致的细胞直径计算不准确的问题。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的细胞直径的计算方法的流程图。如图1所示，该方法包括：步骤S101：对细胞图像进行二值化处理。在本专利技术实施例中，对于细胞图像，可以利用其灰度信息或者梯度信息进行二值化处理。经过处理后的细胞图像为黑白图，如图2所示，每个独立的白色区域可以是细胞、细胞碎片或者细胞团。步骤S102：将处理后的细胞图像中的每个白色区域作为单个细胞，并计算每个细胞的直径。在本专利技术实施例中，将二值化后的细胞图像中的每个白色区域认为是单个细胞，计算所有细胞的直径。作为本专利技术的一个实施例，计算细胞直径的流程如图3所示，该方法包括：步骤S201：获取每个白色区域的像素数量。步骤S202：通过像素数量和圆的面积公式计算每个细胞的直径。在本专利技术实施例中，针对某个白色区域，获取该区域所覆盖的像素数量，进而得到所覆盖的面积。然后将该区域看做是一个圆，根据圆的面积公式和计算出的所覆盖的面积求出细胞的直径。步骤S103：将所有细胞的直径分为第一集合和第二集合，第一集合包括所有细胞中较大的直径，第二集合包括所有细胞中较小的直径。在本专利技术实施例中，将所有细胞的直径分为两类，第一集合和第二集合。第一集合包括所有细胞中较大的直径，第二集合包括所有细胞中较小的直径，每个细胞均会被划分入其中的一类。对所有细胞的直径进行分类的方法，在此不做限定。作为本专利技术的一个实施例，对所有细胞的直径进行K均值聚类，得到每一类集合的聚类中心，即得到每一类集合的均值。简单地说，K均值聚类是一种迭代求解的分类器，其根据某种距离函数将数据向各个聚类中心聚焦，划分为K个聚类集合。所需聚类集合的数量K和各聚类中心的初始值由用户设定。在本专利技术实施例中，K为2，将所有细胞的直径分为第一集合和第二集合，第一集合的第一聚类中心初始值为所有细胞中最大的直径，第二集合的第二聚类中心初始值为所有细胞中最小的直径。即第一聚类中心的初始值为Smax，第二聚类中心的初始值为Smin，各细胞的直径为S，则abs(S-Smax)表征了该直径到第一聚类中心的距离，abs(S-Smin)表征了该直径到第二聚类中心的距离。若abs(S-Smax)小于abs(S-Smin)，即该直径距离第一聚类中心较近，则将该直径划分进第一集合；若abs(S-Smin)小于abs(S-Smax)，即该直径距离第二聚类中心较近，则将该直径划分进第二集合。划分为第一集合和第二集合后，分别对第一集合和第二集合中的直径求均值，作为新的聚类中心。若相邻两次的第一聚类中心或者第二聚类中心的差值小于设定值，表明划分已趋于稳定，停止聚类过程；否则，重复上述步骤，直至满足停止聚类的条件。在本专利技术实施例中，主要的运算过程是K均值聚类的运算，该方法的运算量小，性能稳定。每个细胞的直径均会被划分入其中的一类。步骤S104：以第一集合的均值或者第二集合的均值为初始值，在预设窗内进行求均值的迭代运算，以迭代运算终止后得到的均值作为最终的单个细胞的直径。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞直径的计算方法，其特征在于，所述方法包括：/n对细胞图像进行二值化处理；/n将处理后的所述细胞图像中的每个白色区域作为单个细胞，并计算每个细胞的直径；/n将所有细胞的直径分为第一集合和第二集合，所述第一集合包括所有细胞中较大的直径，所述第二集合包括所有细胞中较小的直径；/n以所述第一集合的均值或者所述第二集合的均值为初始值，在预设窗内进行求均值的迭代运算，以所述迭代运算终止后得到的均值作为最终的单个细胞的直径。/n

【技术特征摘要】
1.一种细胞直径的计算方法，其特征在于，所述方法包括：
对细胞图像进行二值化处理；
将处理后的所述细胞图像中的每个白色区域作为单个细胞，并计算每个细胞的直径；
将所有细胞的直径分为第一集合和第二集合，所述第一集合包括所有细胞中较大的直径，所述第二集合包括所有细胞中较小的直径；
以所述第一集合的均值或者所述第二集合的均值为初始值，在预设窗内进行求均值的迭代运算，以所述迭代运算终止后得到的均值作为最终的单个细胞的直径。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算每个细胞的直径包括：
获取每个白色区域的像素数量；
通过所述像素数量和圆的面积公式计算每个细胞的直径。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所有细胞的直径分为第一集合和第二集合，所述第一集合包括所有细胞中较大的直径，所述第二集合包括所有细胞中较小的直径包括：
对所有细胞的直径进行K均值聚类，得到每一类集合的聚类中心；其中K为2，所有细胞的直径分为第一集合和第二集合，所述第一集合的第一聚类中心初始值为所有细胞中最大的直径，所述第二集合的第二聚类中心初始值为所有细胞中最小的直径。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述第一集合的均值或者所述第二集合的均值为初始值，在预设窗内进行求均值的迭代运算包括：
以所述第一集合的均值为中心，在预设窗内进行求均值的迭代运算；
当迭代次数等于预设阈值时，迭代运算终止。


5.一种细胞直径的计算装置，其特征在于，所述装置包括：
二值化单元，用于对细胞图像进行二值化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀高，
申请(专利权)人：深圳市瑞沃德生命科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44