血细胞数的图象检测方法研究
1.引言
血细胞计数是临床血常规检验的主要内容之一。目前细胞计数主要借助显微镜,其优点是不需特殊设备,但操作复杂费时,易造成人为读数误差。电子细胞计数仪的优点是操作简便,工作效率高,但仪器价格昂贵,长期工作稳定性不理想,出现计数错误无法直接被发现,微孔管堵塞时常出现,维修困难,采用静脉采血法,只是在一些大型医院得到应用。血液图象分析仪主要用于白细胞分类,也可计数,因分类时间长,仪器价格昂贵,已不再生产。本文给出一种新的血细胞图象计数仪,其特点是保留了显微镜计数的优点,采用毛细血管采血,读数准确、快速、稳定可靠,出现计数错误能及时发现,无需载物台自动定位及自动调焦系统,使仪器成本显著降低,适合中小医院
2检测系统组成及工作原理
图1为检测系统结构框图。该系统由实验室生物显微镜、CCD黑白摄象机,图象采集卡,微机和显示器等部分组成。对微机的基本要求是386SX兼容机.4MB内存,2MB硬盘,VGA监视器,DOS3. 3版本。细胞计数板上的血液显微图象经显微镜物镜放大,经摄象机转换成视频信号,经图象采集卡输入计算机视频显示缓冲区,经VGA图形卡送入监视器显示。同时,计算机对存放在视频显示缓冲区的细胞图象进行分析,统计出一幅图象下细胞总数,经比例变换,即可得出人体相应的细胞数。
3基于模板参数最大值的细胞图象计数方法
常规的基于灰度级I}值的细胞计数方法是将原始细胞图象进行17值分割后得到二值化图象,统计该图象中细胞个数即为一幅图象的细抱数。由于图象中细胞之间粘连现象严重,粘连的细胞将被当作一个细胞处理,使得计数结果小于实际结果。作者曾提出按照二值化图象中目标区域面积来确定细胞数的改进方法,但计数精度仍不够理想。
本文提出基于模板参数最大值的细胞图象计数方法,其基本思想是设计一个细胞特征值提取模板,用此模板扫描细胞图象,当模板中心象素灰度刚好为模板内所有象素灰度最大值时,将模板中心象素的灰度值作为模板特征值。当模板处于图象的背景区域时,模板特征值具有较小值;当模板与细胞重合时,模板特征值具有极大值。符合模板特征值条件的点不仅出现在细胞区域,而且也存在于背景区域,因此需要对模板特征值进行分类。本文在模板特征值频数分布图卜通过寻找两峰之间的谷值来确定分类的阂值。统计大于模板特征值阑值的特征值频数之和即为一幅图象的细胞总数。
3. 1图象的预处理
设物镜放大倍数为4,成像幅度为240 X 256象素,成像特征为实心圆。将原始图象f0(i,j)作反转变换,即 将图象的实际灰度级进行如下调整:
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