一种基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，首先将获取骨髓涂片的彩色图像转换至灰度图像，其次通过计算灰度图像的Hoyer统计值分布，再根据Hoyer统计值分布进行边缘轮廓的提取，随后对边缘轮廓进行区域分割并计算所有分割区域的分形维数，若计算出的分形维数满足阈值条件则认为对应的分割区域含有急性早幼粒细胞，若涂片上含有急性早幼粒细胞则认为测试者者患有M3型白血病。本发明专利技术提出方法具有诊断速度快、抗干扰能力强、不需要人工干预等特点，能够在获取到测试者涂片后快速进行诊断结果的输出。快速进行诊断结果的输出。快速进行诊断结果的输出。

【技术实现步骤摘要】
一种基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法。

技术介绍

[0002]目前的白血病的检出是通过获取人体骨髓和外周血涂片，然后在显微镜下对有核细胞进行进一步分类检查，获取最终结果。然而由于白细胞形态复杂多变，其形态学检查解决主要依靠医学专家长期积累的医学知识和实践经验进行诊断，导致了其结果存在一定的误判风险。因此，如何发展出一种快速、准确的快速诊断方法并应用于M3型白血病的形态学诊断，对于提升其临床诊断的准确率和鲁棒性具有重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法。本专利技术具有诊断速度快、抗干扰能力强、不需要人工干预等特点，能够在获取到涂片后快速进行诊断结果的输出。
[0004]本专利技术的技术方案：一种基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，包括以下步骤：
[0005]S1：对患者进行骨髓穿刺，获得骨髓涂片；
[0006]S2：在显微镜下选择骨髓涂片中细胞分布均匀的体部进行数字影像的拍摄；
[0007]S3：将拍摄彩色图像样本转换为单颜色通道的灰度图像；
[0008]S4：计算灰度图像的Hoyer统计值分布；
[0009]S5：根据灰度图像的Hoyer统计值分布提取其边缘轮廓；
[0010]S6：对边缘轮廓进行区域分割；
[0011]S7：计算各分割区域的分形维数；
[0012]S8：将分形维数与阈值进行比对，判断分形维数对应的分割区域是否含有急性早幼粒细胞，若含有则认为患者患有M3型白血病。
[0013]上述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，所述的步骤S4中,灰度图像Hoyer统计值的计算方法为：
[0014][0015]其中，H
i,j
为像素点(i,j)对应的Hoyer统计值，i,j分别为当前像素点水平和垂直方向位置索引；I为局部窗口内所有元素的灰度值，其窗口范围为[i
‑
m:i+m,j
‑
n:j+n]，其中m、n分别为局部窗口长和宽的一半；N是当前局部窗口像素点数量。
[0016]前述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，所述的步骤S5中,边缘轮
廓提取的方法为：
[0017][0018]其中，i,j分别为当前像素点水平和垂直方向位置索引，H为图像Hoyer统计值，H
th
为Hoyer统计值阈值，E
edge
为获取到的图像边缘。
[0019]前述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，步骤S6中，所述的区域分割是采用分水岭算法进行。
[0020]前述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，步骤7中，分形维数的计算方法为：
[0021]S7.1.提取分割区域的最小外接矩形；
[0022]S7.2.对矩形内元素进行重新赋值形成新的矩形二值图像；
[0023]S7.3.计算元素1在整个矩形内的数量；
[0024]S7.4.隔行或列采样对矩形图像进行缩放；
[0025]S7.5.重复步骤7.3和步骤7.4至矩形图像无法继续缩放并记录采样次数及每次采样过程中元素1在整个矩形内的数量；
[0026]S7.6.对数坐标中使用最小二乘法建立采样次数与每次采样过程中元素1数量的回归方程并计算其直线斜率，则该直线斜率即为其分形维数值。
[0027]前述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，所述的步骤S7.2中，矩阵元素重新赋值的方法为：
[0028][0029]其中，M为重新赋值后的矩阵元素，i,j分别为当前像素点水平和垂直方向位置索引。
[0030]前述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，所述的步骤S7.6中，分形维数的计算方法为：
[0031][0032]其中D为计算的分割区域分形维数，w为步骤S7.5中记录的采样次数，N(w)为步骤SS5中记录的每次采样过程中元素1在整个矩形内的数量。
[0033]前述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，所述的步骤S8中,分形维数的阈值条件为：
[0034][0035]其中D
i
为第i个分割区域的分型维数，为预设的分形维数阈值下限，为预设的分形维数阈值上限。
[0036]与现有技术相比，本专利技术首先将获取骨髓涂片的彩色图像转换至灰度图像，其次
通过计算灰度图像的Hoyer统计值分布，再根据Hoyer统计值分布进行边缘轮廓的提取，随后对边缘轮廓进行区域分割并计算所有分割区域的分形维数，若计算出的分形维数满足阈值条件则认为对应的分割区域含有急性早幼粒细胞，若涂片上含有急性早幼粒细胞则认为测试者者患有M3型白血病。本专利技术提出方法具有诊断速度快、抗干扰能力强、不需要人工干预等特点，能够在获取到测试者涂片后快速进行诊断结果的输出。
附图说明
[0037]图1是本专利技术的流程图；
[0038]图2是本专利技术的实施例中转换至灰度空间后的涂片数字图像；
[0039]图3是本专利技术的实施例中图像Hoyer统计值分布；
[0040]图4是本专利技术中实施例中图像边缘轮廓信息；
[0041]图5是本专利技术中实施例中各分割区域。
具体实施方式
[0042]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0043]实施例：一种基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，其流程图如图1所示，包括以下步骤，
[0044]S1：对患者进行骨髓穿刺，获得骨髓涂片；
[0045]S2：在显微镜下选择骨髓涂片中细胞分布均匀的体部进行数字影像的拍摄；
[0046]S3：利用图像三个颜色通道的强度信息，将彩色图像样本转换为单颜色通道的灰度图像，如附图2所示；
[0047]S4：计算灰度图像的Hoyer统计值分布，如附图3所示，计算方法为：
[0048][0049]其中，H
i,j
为像素点(i,j)对应的Hoyer统计值，i,j分别为当前像素点水平和垂直方向位置索引；I为局部窗口内所有元素的灰度值，其窗口范围为[i
‑
m:i+m,j
‑
n:j+n]，其中m、n分别为局部窗口长和宽的一半；N是当前局部窗口像素点数量。本实例中m、n均为1；
[0050]S5：根据灰度图像的Hoyer统计值分布提取其边缘信息，如附图4所示，具体方法为：
[0051][0052]其中，i,j分别为当前像素点水平和垂直方向位置索引，H为图像Hoyer统计值，H
th
为Hoyer统计值阈值，E
edge
为获取到的图像边缘。本实例中预设Hoyer统计值阈值H
th
为0.00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对患者进行骨髓穿刺，获得骨髓涂片；S2：在显微镜下选择骨髓涂片中细胞分布均匀的体部进行数字影像的拍摄；S3：将拍摄彩色图像样本转换为单颜色通道的灰度图像；S4：计算灰度图像的Hoyer统计值分布；S5：根据灰度图像的Hoyer统计值分布提取其边缘轮廓；S6：对边缘轮廓进行区域分割；S7：计算各分割区域的分形维数；S8：将分形维数与阈值进行比对，判断分形维数对应的分割区域是否含有急性早幼粒细胞，若含有则认为患者患有M3型白血病。2.根据权利要求1所述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，其特征在于：所述的步骤S4中,灰度图像Hoyer统计值的计算方法为：其中，H
i,j
为像素点(i,j)对应的Hoyer统计值，i,j分别为当前像素点水平和垂直方向位置索引；I为局部窗口内所有元素的灰度值，其窗口范围为[i
‑
m:i+m,j
‑
n:j+n]，其中m、n分别为局部窗口长和宽的一半；N是当前局部窗口像素点数量。3.根据权利要求1所述的基于涂片分形维数的M3型白血病快速诊断方法，其特征在于：所述的步骤S5中,边缘轮廓提取的方法为：其中，i,j分别为当前像素点水平和垂直方向位置索引，H为图像Hoyer统计值，H
th
为Hoyer统计值阈值，E
edge
为获取到的图像边缘。4.根据权利要求1所述的基于涂片分形维数的M3...

【专利技术属性】
技术研发人员：余璟璐，江丽莉，裴立红，吴坤，郑建建，
申请(专利权)人：丽水市中心医院，
类型：发明
国别省市：