染色体中期细胞图像质量评估系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种染色体中期细胞图像质量评估系统和方法，系统包括：获取单元，用于获取若干张染色体中期细胞图像作为第一图像；第一计算单元，用于分别计算所述第一图像的染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数；第二计算单元，用于根据所述染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数计算所述第一图像的图像质量总分数；结果生成单元，用于根据所述图像质量总分数生成所述第一图像的评估结果。本发明专利技术通过结果生成单元生成的评估结果技能有效降低后续染色体核型分析的难度及提高分析的准确度。本发明专利技术可广泛应用于染色体分析技术领域。

【技术实现步骤摘要】
染色体中期细胞图像质量评估系统和方法
本专利技术涉及染色体分析
，尤其是一种染色体中期细胞图像质量评估系统和方法。
技术介绍
由于染色体是人类遗传信息的重要载体，因此，染色体分析是先天性遗传疾病诊断最主要和最重要的途径。在产前诊断中，染色体核型分析被用于筛查妊娠胚胎是否患有先天遗传疾病。染色体核型分析主要是通过电子显微镜拍摄中期染色体的细胞图象后，再对染色体图象进行分割，获得46条染色体实例，最后对所获得的染色体实例进行分类，生成细胞染色体核型图。但是，由于染色体的非刚性特质，会导致细胞图象中的染色体千姿百态、形态各异，并且随机重叠交叉在一起，因而给染色体核型分析带来极大的挑战，且目前在染色体核型分析过程中，主要还是依据分析师个人经验评定图像质量，从而导致核型分析结果的准确性，增加后续分析的难度。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种染色体中期细胞图像质量评估系统和方法，其能有效降低后续染色体核型分析的难度及提高分析的准确度。本专利技术实施例的第一方面提供了：一种染色体中期细胞图像质量评估系统，包括：获取单元，用于获取若干张染色体中期细胞图像作为第一图像；第一计算单元，用于分别计算所述第一图像的染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数；第二计算单元，用于根据所述染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数计算所述第一图像的图像质量总分数；结果生成单元，用于根据所述图像质量总分数生成所述第一图像的评估结果。进一步地，所述计算所述第一图像的染色体簇数量分数，包括：确定所述第一图像内染色体簇数量；获取所述染色体簇的计算参数；根据所述染色体簇数量和所述染色体簇的计算参数计算得到染色体簇数量分数。进一步地，所述染色体簇数量包括接触染色体簇数量、重叠染色体簇数量和重叠且接触染色体簇数量；所述计算参数包括接触染色体簇的计算参数、重叠染色体簇的计算参数和重叠且接触染色体簇参数。进一步地，所述计算非簇染色体实例数量分数，包括：计算所述第一图像内非簇染色体实例数量；获取所述非簇染色体实例的计算参数；根据所述非簇染色体实例数量和所述非簇染色体实例的计算参数计算得到非簇染色体实例数量分数。进一步地，所述计算噪声量分数，包括：确定所述第一图像内非染色体噪声簇的个数；获取非染色体噪声簇的计算参数；根据所述非染色体噪声簇的个数和所述计算参数计算得到噪声量分数。进一步地，所述计算图像清晰度分数，包括：获取所述第一图像的峰值信噪比和对应的第一权重、结构相似性和对应的第二权重、信息熵和对应的第三权重；根据所述峰值信噪比、所述结构相似性、所述信息熵、所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重计算得到图像清晰度分数。进一步地，所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重的取值范围为[0,1]，且所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重之和等于1。进一步地，所述图像质量总分数的取值范围为[0,100]。本专利技术实施例的第二方面提供了：一种染色体中期细胞图像质量评估方法，包括以下步骤：获取若干张染色体中期细胞图像作为第一图像；分别计算所述第一图像的染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数；根据所述染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数计算所述第一图像的图像质量总分数；根据所述图像质量总分数生成所述第一图像的评估结果。进一步地，所述图像质量总分数的取值范围为[0,100]。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过第一计算单元分别计算获取单元获取若干张染色体中期细胞图像染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数，接着通过第二计算单元根据第一计算单元的计算结果计算第一图像的图像质量总分数，然后通过结果生成单元根据图像质量总分数生成第一图像的评估结果，以通过该评估结果有效降低后续染色体核型分析的难度及提高分析的准确度。附图说明图1为本专利技术一种具体实施例的染色体中期细胞图像质量评估系统的模块框图；图2为本专利技术一种具体实施例的染色体中期细胞图像质量评估方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。首先，对本申请出现的名词进行解释：染色体中期细胞图像：其指通过电子显微镜拍摄的细胞中期的灰度图像。染色体核型图：其指对染色体实例进行分割后，依据条带信息进行排序，生成核型图。染色体实例：其指一条一条的染色体。正常的人体细胞中，包含23对染色体，其中22对常染色体，编号从1到22号，每一对染色体中，有一条遗传自母亲，有一条遗传自父亲。在一对性染色体中，女性为两条X，分别遗传自母亲和父亲，男性为一条X(遗传自母亲)和一条Y(遗传自父亲)。染色体核型分析：其指对染色体中期细胞图象进行分割出，获取到所有条染色体实例，然后再根据染色体条带信息进行排序生成染色体核型图的过程。染色体核型分析主要包括两个步骤，染色体的实例分割和染色体的分类。制约染色体的核型分析的主要障碍在与重叠和接触染色体簇的分离或分割。染色体簇：其指有两条或者两条以上的染色体重叠、相连(接触)在一起，形成具有像素相连的簇。根据簇形成的原因，染色体簇还可以进一步细分为重叠染色体簇(OverlappingChromosomeCluster)、接触染色体簇(也叫：相连染色体簇，TouchingChromosomeCluster)以及重叠并接触染色体簇(Overlapping&TouchingChromosomeCluster)。其中，重叠染色体簇是指两条或者两条以上的染色体实例重叠在一起；接触染色体簇是指两条或者两条以上的染色体实例相连；重叠并接触染色体簇是指三条或三条以上的染色体实例重叠和接触在一起。参照图1，本专利技术实施例提供了一种染色体中期细胞图像质量评估系统，包括：获取单元，用于获取若干张染色体中期细胞图像作为第一图像；该第一图像为显微镜的细胞灰度图像。第一计算单元，用于分别计算第一图像的染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数；在一些实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种染色体中期细胞图像质量评估系统，其特征在于，包括：/n获取单元，用于获取若干张染色体中期细胞图像作为第一图像；/n第一计算单元，用于分别计算所述第一图像的染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数；/n第二计算单元，用于根据所述染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数计算所述第一图像的图像质量总分数；/n结果生成单元，用于根据所述图像质量总分数生成所述第一图像的评估结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种染色体中期细胞图像质量评估系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取若干张染色体中期细胞图像作为第一图像；
第一计算单元，用于分别计算所述第一图像的染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数；
第二计算单元，用于根据所述染色体簇数量分数、非簇染色体实例数量分数、噪声量分数和图像清晰度分数计算所述第一图像的图像质量总分数；
结果生成单元，用于根据所述图像质量总分数生成所述第一图像的评估结果。


2.根据权利要求1所述的一种染色体中期细胞图像质量评估系统，其特征在于，所述计算所述第一图像的染色体簇数量分数，包括：
确定所述第一图像内染色体簇数量；
获取所述染色体簇的计算参数；
根据所述染色体簇数量和所述染色体簇的计算参数计算得到染色体簇数量分数。


3.根据权利要求2所述的一种染色体中期细胞图像质量评估系统，其特征在于，所述染色体簇数量包括接触染色体簇数量、重叠染色体簇数量和重叠且接触染色体簇数量；所述计算参数包括接触染色体簇的计算参数、重叠染色体簇的计算参数和重叠且接触染色体簇参数。


4.根据权利要求2所述的一种染色体中期细胞图像质量评估系统，其特征在于，所述计算非簇染色体实例数量分数，包括：
计算所述第一图像内非簇染色体实例数量；
获取所述非簇染色体实例的计算参数；
根据所述非簇染色体实例数量和所述非簇染色体实例的计算参数计算得到非簇染色体实例数量分数。


5.根据权利要求1所述的一种染色体中期细胞图像质量评估系统，其特征在于，所述计算噪声...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵淦森，林成创，李壮伟，黄润桦，彭璟，吴清蓝，罗浩宇，李双印，樊小毛，唐华，张奇之，杨晋吉，陈少洁，易序晟，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44