彩色圖像分割介紹

《彩色圖像分割介紹》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第一章緒論計算機圖像處理在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，白細胞圖像的自動判斷就是其中的代表之一。它能有效地減少主觀干擾，提高工作效率，減輕醫(yī)生負擔(dān)。近些年來，計算機硬件技術(shù)和光譜成像技術(shù)的飛速發(fā)展，使得成功研制開發(fā)出小型實用的基于多光譜的白細胞圖像自動分類識別系統(tǒng)成為可能。本文研究的主要目的在于對白細胞多光譜圖像分割進行初步的探索研究，為系統(tǒng)中其后的白細胞能夠準(zhǔn)確地分類識別奠定基礎(chǔ)。本章簡要闡述了基于多光譜的白細胞圖像分割的應(yīng)用背景和研究意義，回顧了國內(nèi)外細胞圖像分割和多光譜遙感圖像分類的研究發(fā)展?fàn)顩r，并簡要介紹了本論文的主要工作。§1.1概述§1.1.1白細胞檢驗白細胞的光學(xué)顯微鏡檢查是醫(yī)院

2、臨床檢驗項目之一，特別是對各種血液病的診斷占有極其重要的地位。它的任務(wù)是觀察或測定血液中的各種白細胞的總數(shù)、相對比值、形態(tài)等，用于判斷有無疾病、疾病種類以及嚴重程度等，特別是對類似白血病這類血液病診斷具有更加重要的意義。白細胞分類計數(shù)的傳統(tǒng)方法是將血液制成涂片，染色后，臨床醫(yī)生在顯微鏡下用肉眼按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如核的形狀、細胞漿的量和顏色，細胞漿顆粒的大小和顏色，整個細胞形狀、稀薄與細胞間的接觸等，來觀察和檢查這樣的細胞標(biāo)本[1]。然而這項工作十分繁重，工作效率低，容易誤判，且人工識別誤差隨檢查人員而異。同時通過觀察的細胞數(shù)目較少，從統(tǒng)計的角度看，因樣本集較小而影響診斷結(jié)果的可靠性。計算機圖像

3、處理與分析技術(shù)伴隨著信息技術(shù)的不斷進步在最近20年間得到了飛速的發(fā)展，已經(jīng)迅速滲透到人類生活和社會發(fā)展的各個方面，這為智能化細胞分析儀代替人工方法提供了基礎(chǔ)。因此，借助于現(xiàn)代計算機技術(shù)結(jié)合臨床醫(yī)生的實踐經(jīng)驗，采用圖像處理技術(shù)對圖像進行處理，從而對細胞進行識別，對于醫(yī)學(xué)科研與實踐，以及臨床診斷方面有著現(xiàn)實意義和非常廣闊的前景。目前已經(jīng)制成的自動白細胞分析儀主要有兩種類型：一類是用組織化學(xué)染色法，通過連續(xù)流動的系統(tǒng)，以光電效應(yīng)的方式分別數(shù)出單一細胞，并可同時報告白細胞總數(shù)、各類細胞的百分率和絕對值。因為該法不是由細胞形態(tài)學(xué)特點識別各類白細胞，所以不能目視觀察白細胞形態(tài)，亦不能保留樣本，對感染中

4、毒細胞無法識別。另一類是原型認定型，其工作原理模仿人“腦眼系統(tǒng)”[2]的智能識別過程，運用計算機圖像處理和模式識別技術(shù)，將從顯微鏡與相機或攝像機得到的數(shù)字化圖像進行自動處理分析和分類。與前一種類型的白細胞分類儀器相比，其主要優(yōu)勢在于：（1）能獲得豐富的關(guān)于細胞形態(tài)、色彩、紋理等方面的多種信息，可綜合運用圖像處理及模式識別技術(shù)進行細胞分類，可取得高效準(zhǔn)確的識別效果；（2）由于計算機的應(yīng)用，保留了第一手資料，便于診斷的回顧和疑難病癥的會診，使系統(tǒng)在臨床基礎(chǔ)研究、病理資料積累等方面具有很大的潛力。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，第二類方法近些年得到了較大發(fā)展。此類方法是目前的研究熱點和發(fā)展方向?！?.1.

5、2細胞圖像分割概述輸入圖像圖像分割特征提取特征選擇分類識別圖1.1圖像識別流程細胞自動識別和統(tǒng)計系統(tǒng)主要方法是對原始圖像進行分割，以提取單個細胞，然后對單個細胞進行分析處理和分類識別。圖像分析識別的一般過程如圖1.1所示：細胞圖像的分割是細胞自動識別計算機分析的第一步和關(guān)鍵性問題，其分割質(zhì)量亦即與細胞的吻合程度，將直接影響到特征參數(shù)提取的準(zhǔn)確性和分類系統(tǒng)的最終識別率。傳統(tǒng)細胞圖像的分割，就是將血液中的白細胞自動檢出，并在除去圖像中各種噪聲干擾的基礎(chǔ)上，將單個白細胞圖像劃分成背景、細胞漿、細胞核三個區(qū)域。白細胞圖像的分割包括兩個方面的任務(wù)：（1）從一幅血液圖像背景中自動檢測出待分類識別的單個

6、白細胞區(qū)域；（2）為了計算細胞的特征參數(shù)，應(yīng)將檢出后的白細胞中的背景部分清除，并將細胞核與細胞漿分為不同的區(qū)域。§1.1.3白細胞的分類及特點白細胞是人體血液的重要組成部分，由核和原形質(zhì)（細胞漿）兩部分組成，為無色、球狀有核細胞，根據(jù)包含在核與原形質(zhì)中的顆粒不同，分成顆粒細胞、單核細胞和淋巴細胞。顆粒細胞又根據(jù)顆粒的性質(zhì)不同分為嗜中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞。中性粒細胞根據(jù)核形狀又可分為中性桿狀核粒細胞和中性分葉核粒細胞。觀察白細胞圖像，可以發(fā)現(xiàn)該類圖像具有下述特點：（1）顯微細胞圖像反差小，有些圖像由于各種因素產(chǎn)生的噪聲多，圖像背景不均勻。另外，由于人工涂片和染色的非標(biāo)準(zhǔn)性，常

7、常出現(xiàn)因染色劑過濃或染色時間過久，致使細胞結(jié)構(gòu)模糊不清；（2）在一個細胞圖像采樣視野內(nèi)，除了出現(xiàn)1～2個白細胞外，周圍存在一些次要的區(qū)域，如大量的成熟紅細胞和少量凝血細胞（血小板）等。紅細胞無核且呈圓盤狀，細胞中央稍淡，直徑約為7.5μm，紅細胞的分布密度約是白細胞密度的800倍，凝血細胞的胞體小，呈星狀，約為紅細胞的1/4～2/3，凝血細胞具有粘附性且常成堆出現(xiàn)在圖像中。以下是經(jīng)過Wright染色后各類細胞的顯微圖像：