一种基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法,包括以下步骤：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法


[0001]本专利技术属于水生态环境监测
，具体涉及一种基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法。

技术介绍

[0002]利用显微镜和高清工业相机来采集藻类图像，然后通过深度学习检测模型识别出鱼腥藻类和它的像素坐标，需要设计一种图像模式识别方法来统计图像中鱼腥藻类的细胞个数。专利公开号CN111443028A中提出了基于深度学习模型对藻类进行识别和统计的方法，该方法对鱼腥藻类进行统计时，深度学习检测模型很容易造成漏检，导致了藻密度、生物量等性能指标与实际情况存在较大的偏差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法，实现了鱼腥藻类细胞的准确统计。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法，包括：
[0005]步骤
⑴
图像预处理：增强图像的对比度；
[0006]步骤
⑵
图像二值化：找出图像中鱼腥藻类区域；
[0007]步骤...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
⑴
图像预处理：增强图像的对比度；步骤
⑵
图像二值化：找出图像中鱼腥藻类区域；步骤
⑶
计算鱼腥藻类最小外接矩形：计算二值图像的外轮廓，并找到这些轮廓的最小外接矩形；步骤
⑷
检测鱼腥藻类二值图像：根据鱼腥藻类最小外接矩形，生成用于细胞统计的鱼腥藻类二值图像；步骤
⑸
计算鱼腥藻类细胞个数：通过步骤
⑷
计算的二值图像来统计鱼腥藻类细胞个数。2.如权利要求1所述的基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法，其特征在于，步骤
⑶
中计算鱼腥藻类最小外接矩形包括：首先基于二值图像计算外轮廓，设定阈值的外轮廓，其次对满足设定阈值的外轮廓，计算外轮廓的最小外接矩形，根据最小外接矩形计算最小外接矩形结构体，最后对最小外接矩形结构体进行删除误检测最小外接矩形。3.如权利要求2所述的基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法，其特征在于，步骤
⑶
计算最小外接矩形结构体包括以下几个步骤：
⑴
通过最小外接矩形的宽、高和旋转角度等参数，计算4个顶点的坐标，顶点坐标按顺时针方向存放，分别存放在pts[0]、pts[1]、pts[2]和pts[3]中；
⑵
找出最小外接矩形的长边和短边，将它长边的长度保存在data结构体的width变量里，短边的长度保存在data结构体的height变量里；
⑶
计算最小外接矩形长边和短边的比值，按比值来计算它的形状属性，本发明中最小外接矩形的形状属性分为一般形状、长条形和正方形三种形态，对应shape变量的值为0、1和2；
⑷
将pts[0]和pts[1]组成一个线段line1，将pts[1]和pts[2]组成另一个线段line2,通过判断两个线段的长度，来找到长边对应的线段；
⑸
计算任意长边线段两个顶点坐标x方向的距离和y方向的距离，判断它的方向属性，方向属性只有水平状态和垂直状态两种,存放在direction变量中；
⑹
根据方向特征，比较长边线段x轴或y轴的坐标值，将数值较小的长边线段保存在lineL变量中，将数值较大的长边线段保存在lineR变量中；
⑺
lineL和lineR也是一个结构体，它有两个参数分别是斜率k和y轴上的截距b，通过线段上的两个顶点坐标，分别计算data结构体中lineL和lineR直线方程的参数k和b。4.如权利要求3所述的基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法，其特征在于，步骤
⑷
删除误检测最小外接矩形包括：
⑴
查找最小外接矩形结构体的shape数值，找出shape＝1的结构体；
⑵
进一步分析shape＝1的结构体，根据它的direction数值，计算width变量数值与图像长度的比值，如果比值大于设置的阈值(0.75)，则将该结构体作为参考结构体；
⑶
以参考结构体为基础，分析其他结构体顶点坐标与参考结构体lineL和lineR的位置关系；
⑷
在计算点到线段的投影时，如果参考结构体中direction＝0，首先找到将y轴最大的顶点和y轴最小的顶点，将y轴最大顶点的x坐标的值代入lineL的直线方程中，计算点投影
到lineL上对应y方向的坐标值；
⑸
在计算点到线段的投影时，如果参考结构体中direction＝1，首先找到将x轴最大的顶点和x轴最小的顶点，将x轴最大顶点的y坐标的值代入lineL的直线方程中，计算该点投影到lineL上对应x方向的坐标值；
⑹
当参考结构体direction＝0时,删除lineL上方或者lineR下方的其他结构体；当参考结构体direction＝1时,删除lineL左边或者lineR右边的其他结构体。5.如权利要求4所述的基于显微镜图像的鱼腥藻类细胞统计方法，其特征在于，步骤
⑷
检测鱼腥藻类二值图像包括：
⑴
结合最小外接矩形结构体来更新原来的二值图像，形成一个更干净的二值图像；
⑵<...

【专利技术属性】
技术研发人员：任海平，段春建，朱子晗，姬灵，张铁财，李斌，王英才，胡圣，张晶，李书印，
申请(专利权)人：生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心，
类型：发明
国别省市：