本说明书提供了细胞生长状态的视觉检测方法及装置。基于该方法，细胞培养实验设备先确定并根据目标细胞的细胞类型，确定出相匹配的目标对焦策略；再根据目标对焦策略，通过对显微镜头进行自动对焦处理，确定出相匹配的目标采集位置；控制显微镜头基于目标采集位置，采集得到包含有目标细胞的目标图像；根据相匹配的目标处理规则，通过处理所述目标图像，确定出目标细胞的生长状态。从而能够智能、高效地实现显微镜头的自动对焦，快速找出相匹配的目标采集位置；并基于该目标采集位置，通过显微镜头采集得到误差较小、效果较好的目标图像；进而可以根据相匹配的目标处理规则，通过处理该目标图像，精准地检测识别出目标细胞的生长状态。生长状态。生长状态。
【技术实现步骤摘要】
细胞生长状态的视觉检测方法及装置
[0001]本说明书属于细胞培养
，尤其涉及细胞生长状态的视觉检测方法及装置。
技术介绍
[0002]在细胞培养的过程中，常常需要实时观测细胞的生长状态，并根据细胞的生长状态及时作相应的调整和操作，以便更好地完成细胞培养实验。
[0003]基于现有方法和实验设备，在观测细胞的生长状态时，大多采用传统显微镜对细胞形态进行人眼观察；以及，通过手工开盖取样，再使用流式细胞计数仪的方式对样本中的细胞数量和存活率等数据进行评估。基于上述方式，所得到的观测结果容易存在误差，且效率较低等。此外，手工取样计数的过程还容易对现有培养容器皿内的细胞造成暴力混匀操作，一定程度上也会影响细胞正常的生长进程，容易对细胞培养造成污染和损坏。
[0004]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
[0005]本说明书提供了一种细胞生长状态的视觉检测方法及装置，能够智能、高效地实现细胞培养实验设备的显微镜头的自动对焦；并基于自动对焦后的显微镜头，通过细胞培养实验设备精准地检测识别出目标细胞的生长状态。
[0006]本说明书提供了一种细胞生长状态的视觉检测方法，应用于细胞培养实验设备，包括：
[0007]确定目标细胞的细胞类型；
[0008]根据目标细胞的细胞类型，确定出相匹配的目标对焦策略；其中，所述目标对焦策略至少包括相匹配的多个参考位置，以及相匹配的目标评价规则；
[0009]根据目标对焦策略，通过对显微镜头进行自动对焦处理，确定出相匹配的目标采集位置；
[0010]控制显微镜头基于所述目标采集位置，采集得到包含有目标细胞的目标图像；
[0011]根据相匹配的目标处理规则，通过处理所述目标图像，确定出目标细胞的生长状态。
[0012]在一个实施例中，根据目标对焦策略，通过对显微镜头进行自动对焦处理，确定出相匹配的目标采集位置，包括：
[0013]根据目标对焦策略，确定出针对显微镜头的多个参考位置；其中，不同参考位置沿光轴方向与目标细胞间隔不同距离；
[0014]控制显微镜头分别基于所述多个参考位置采集包含有目标细胞的图像，得到对应的多个参考图像；
[0015]根据目标评价规则评价所述多个参考图像，得到对应的多个评价结果；
[0016]根据所述多个评价结果，确定出相匹配的目标采集位置。
[0017]在一个实施例中，所述目标细胞的细胞类型包括：贴壁细胞，或悬浮细胞；
[0018]相应的，相匹配的目标评价规则包括：基于最大边界清晰度的评价规则和基于最大清晰细胞数量的评价规则。
[0019]在一个实施例中，根据相匹配的目标处理规则，通过处理所述目标图像，确定出目标细胞的生长状态，包括：
[0020]根据目标处理规则，对目标图像进行预处理，得到预处理后的目标图像；
[0021]基于所述预处理后的目标图像，通过进行边缘检测，得到图像边缘检测结果；
[0022]根据图像边缘检测结果，在预处理后的目标图像中确定出闭合区域；并对闭合区域进行相应的填充处理，得到对应的填充区域；
[0023]基于所述填充区域，确定出目标细胞的生长状态。
[0024]在一个实施例中，根据目标处理规则，对目标图像进行预处理，得到预处理后的目标图像，包括：
[0025]根据目标处理规则，将目标图像转换为对应的目标灰度图；
[0026]利用目标背景图像对目标灰度图进行背景降噪处理，得到降噪后的目标灰度图；
[0027]对所述降噪后的目标灰度图进行自适应二值化处理，得到预处理后的目标图像。
[0028]在一个实施例中，在得到对应的填充区域之后，所述方法还包括：
[0029]检测填充区域的区域面积是否小于等于预设的面积阈值的下限值；
[0030]在确定填充区域的区域面积小于等于预设的面积阈值的下限值的情况下，将该填充区域确定为噪声数据。
[0031]在一个实施例中，在得到对应的填充区域之后，所述方法还包括：
[0032]检测填充区域的区域面积是否大于预设的面积阈值的上限值；
[0033]在确定填充区域的区域面积大于预设的面积阈值的上限值的情况下，对该填充区域进行边界拟合，得到边界拟合后的填充区域；
[0034]基于边界拟合后的填充区域，进行多圆弧分割，得到对应的圆弧分割结果；
[0035]根据圆弧分割结果，将该填充区域拆分为多个子填充区域。
[0036]在一个实施例中，基于所述填充区域，确定出目标细胞的生长状态，包括：
[0037]获取填充区域的圆度特征参数；
[0038]检测填充区域的圆度特征参数是否大于等于预设的圆度特征参考值；
[0039]在确定填充区域的圆度特征参数大于等于预设的圆度特征参考值的情况下，获取填充区域的形状特征；
[0040]根据填充区域的形状特征，通过查询预设的细胞形态库，以确定出该填充区域所对应的目标细胞的生长阶段。
[0041]在一个实施例中，基于所述填充区域，确定出目标细胞的生长状态，还包括：
[0042]从预处理后的目标图像中截取包含有填充区域的局部图像；
[0043]对所述局部图像进行固定二值化处理，得到处理后的局部图像；
[0044]检测处理后的局部图像中是否包含有圆环区域；
[0045]在确定处理后的局部图像中包含有圆环区域的情况下，对圆环区域进行边界拟合；
[0046]获取并根据边界拟合后的圆环区域的圆度特征参数，确定出圆环区域所对应的目
标细胞的存活状态。
[0047]在一个实施例中，在确定出目标细胞的生长状态之后，所述方法还包括：
[0048]根据目标细胞的生长状态，确定出目标细胞的统计数据；其中，所述目标细胞的统计数据包括以下至少之一：目标细胞的密度、目标细胞的存活率、目标细胞的生长阶段占比、目标细胞的总量；
[0049]根据目标细胞的生长状态和统计数据，确定目标细胞培养时的补液时间和/或传代时间；
[0050]根据目标细胞培养时的补液时间和/或传代时间，对细胞培养器皿中目标细胞进行相应的细胞培养实验。
[0051]本说明书还提供了一种细胞生长状态的视觉检测装置，应用于细胞培养实验设备，包括：
[0052]第一确定模块，用于确定目标细胞的细胞类型；
[0053]第二确定模块，用于根据目标细胞的细胞类型，确定出相匹配的目标对焦策略；其中，所述目标对焦策略至少包括相匹配的多个参考位置，以及相匹配的目标评价规则；
[0054]第三确定模块，用于根据目标对焦策略，通过对显微镜头进行自动对焦处理，确定出相匹配的目标采集位置；
[0055]采集模块，用于控制显微镜头基于所述目标采集位置，采集得到包含有目标细胞的目标图像；
[0056]第四确定模块，用于根据相匹配的目标处理规则，通过处理所述目标图像本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种细胞生长状态的视觉检测方法，其特征在于，应用于细胞培养实验设备，包括：确定目标细胞的细胞类型；根据目标细胞的细胞类型，确定出相匹配的目标对焦策略；其中，所述目标对焦策略至少包括相匹配的多个参考位置，以及相匹配的目标评价规则；根据目标对焦策略，通过对显微镜头进行自动对焦处理，确定出相匹配的目标采集位置；控制显微镜头基于所述目标采集位置，采集得到包含有目标细胞的目标图像；根据相匹配的目标处理规则，通过处理所述目标图像，确定出目标细胞的生长状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标对焦策略，通过对显微镜头进行自动对焦处理，确定出相匹配的目标采集位置，包括：根据目标对焦策略，确定出针对显微镜头的多个参考位置；其中，不同参考位置沿光轴方向与目标细胞间隔不同距离；控制显微镜头分别基于所述多个参考位置采集包含有目标细胞的图像，得到对应的多个参考图像；根据目标评价规则评价所述多个参考图像，得到对应的多个评价结果；根据所述多个评价结果，确定出相匹配的目标采集位置。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标细胞的细胞类型包括：贴壁细胞，或悬浮细胞；相应的，相匹配的目标评价规则包括：基于最大边界清晰度的评价规则和基于最大清晰细胞数量的评价规则。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据相匹配的目标处理规则，通过处理所述目标图像，确定出目标细胞的生长状态，包括：根据目标处理规则，对目标图像进行预处理，得到预处理后的目标图像；基于所述预处理后的目标图像，通过进行边缘检测，得到图像边缘检测结果；根据图像边缘检测结果，在预处理后的目标图像中确定出闭合区域；并对闭合区域进行相应的填充处理，得到对应的填充区域；基于所述填充区域，确定出目标细胞的生长状态。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据目标处理规则，对目标图像进行预处理，得到预处理后的目标图像，包括：根据目标处理规则，将目标图像转换为对应的目标灰度图；利用目标背景图像对目标灰度图进行背景降噪处理，得到降噪后的目标灰度图；对所述降噪后的目标灰度图进行自适应二值化处理，得到预处理后的目标图像。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在得到对应的填充区域之后，所述方法还包括：检测填充区域的区域面积是否小于等于预设的面积阈值的下限值；在确定填充区域的区域面积小于等于预设的面积阈值的下限值的情况下，将该填充区域确定为噪声数据。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在得到对应的填充区域之后，所述方法还包括：
检测填充区域的区域面积是否大于预设...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯波，罗春辉，田凯，冯军军，孙中川，
申请(专利权)人：北京邦宁智科生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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