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南京理工大学学报 2016年第3期40卷 285-289页

作者：王鑫胡洋洋杨慧中江南大学教育部轻工过程先进控制重点实验室江苏无锡214122

为对显微粘连细胞图像进行分割,该文提出1种基于数学形态学运算的迭代腐蚀方法。对二值化细胞图像进行迭代腐蚀得到细胞种子点图像,通过分水岭分割提取细胞分割边界,形成最终的分割图像。在每一次腐蚀后得到的图像中保存细胞种子点,在... 详细信息

为对显微粘连细胞图像进行分割,该文提出1种基于数学形态学运算的迭代腐蚀方法。对二值化细胞图像进行迭代腐蚀得到细胞种子点图像,通过分水岭分割提取细胞分割边界,形成最终的分割图像。在每一次腐蚀后得到的图像中保存细胞种子点,在整个迭代腐蚀过程中避免细胞种子点被误删,为后续使用分水岭分割进行图像分割提供了可靠的先验信息。实验表明,该算法能较好地解决距离变换方法中的过分割问题并改善极限腐蚀方法中的欠分割问题。

关键词：迭代腐蚀粘连细胞图像分割显微细胞图像数学形态学运算分水岭分割细胞种子点距离变换方法极限腐蚀方法

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显微图像处理工作站的开发及算法研究

显微图像处理工作站的开发及算法研究

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作者：胡炯炯浙江大学

学位级别：硕士

随着图像处理技术、计算机网络技术、数据库技术的发展，数字化的医学显微图像已成为医疗诊断的重要参考依据。显微图像分析系统是用于医学研究和临床诊断的专用图像处理系统，是实现医疗行业信息化的重要环节。本文的重点是医学显微... 详细信息

随着图像处理技术、计算机网络技术、数据库技术的发展，数字化的医学显微图像已成为医疗诊断的重要参考依据。显微图像分析系统是用于医学研究和临床诊断的专用图像处理系统，是实现医疗行业信息化的重要环节。本文的重点是医学显微图像分析系统的开发和细胞图像分割算法的研究。显微图像分析系统由一个采集控制平台和不同的子系统共同组成，作者主要实现了血细胞形态学分析、免疫组化分析和穿刺细胞分析三个子系统，实现与平台的连接，并进行系统的整体测试。显微图像中的细胞特别是重叠细胞的分割，是进行后续处理的必要前提，也是显微图像处理技术的重点和难点。针对显微细胞图像，本文首先改进了迭代腐蚀算法，并基于该算法提出了一种数学形态学细胞分割算法。为了提高活动轮廓模型在细胞图像的应用能力，本文又提出了形态学约束的B样条活动轮廓模型，能较好地处理重叠细胞图像。本文第一章简要介绍了医学图像处理的相关概念和技术，并对医学显微图像工作站作了介绍。第二章是关于显微图像处理工作站的设计和实现，详细描述了系统的硬件和软件结构、运行流程以及医学图像处理系统所用到的图像处理技术，然后说明子系统的设计和实现，并给出了血细胞形态学分析子系统设计的实例。第三章首先介绍了数学形态学的概念和基本运算，然后指出了常规迭代腐蚀算法存在的缺陷及其成因，提出了一种可变结构元的迭代腐蚀算法以解决这一问题。第三章还提出了最大分离区域的概念，并给出了一种数学形态学方法实现显微细胞图像的分割。第四章介绍了经典Snake模型和B-snake模型，指出这些模型在显微图像处理时遇到的困难，并提出了一种结合数学形态学的活动轮廓模型，该模型利用可变结构元迭代腐蚀生成一个“非线性距离图”，结合原图一起推动轮廓曲线运动。最后给出了应用该模型进行重叠细胞图像分割的实验结果。第五章对本文工作进行了总结。

关键词：细胞图像分割显微图像工作站迭代腐蚀活动轮廓模型 B样条

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便携式菌落智能计数系统的设计和实现

便携式菌落智能计数系统的设计和实现

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作者：郑晓悦天津大学

学位级别：硕士

菌落检测是农业、食品、医药卫生等行业进行质量检测的重要方法之一。依靠肉眼观察的人工检测方法速度慢、结果重复性差,而且工作繁重乏味,工作效率低。目前,市场上虽然出现了菌落自动计数仪,但大都以PC机作为运算平台,便携性差,难以满... 详细信息

菌落检测是农业、食品、医药卫生等行业进行质量检测的重要方法之一。依靠肉眼观察的人工检测方法速度慢、结果重复性差,而且工作繁重乏味,工作效率低。目前,市场上虽然出现了菌落自动计数仪,但大都以PC机作为运算平台,便携性差,难以满足实时检测要求。近年来嵌入式技术飞速发展,嵌入式设备在运算速度和存储容量上都有了长足的进步,嵌入式操作系统的发展也日趋成熟。由于嵌入式设备本身具有便携性好、成本低的特点,使嵌入式技术得到了更为广泛的应用。针对菌落检测对实时性和便携性的要求,本研究结合嵌入式技术,设计了基于ARM平台的嵌入式菌落智能计数系统,并完成了原型样机的开发。系统以S3C6410作为核心处理器,采用广角红外CCD摄像头作为视频采集设备。为了提高嵌入式菌落智能计数系统的整体运行效率,我们对系统使用的Windows CE 6.0内核进行了裁剪和定制;为了达到最好的检测效果,本设计对样机结构和照明系统进行了精心设计。菌落自动计数算法是整个系统性能优劣的关键。我们使用OPENCV计算机视觉库开发了菌落智能计数算法,研究了一种基于霍夫变换的培养皿边缘提取算法,取得了良好的效果。粘连菌落的分割是菌落自动计数算法的难点,本文提出了一种基于迭代腐蚀算法的菌落计数算法,并通过多次条件膨胀的方法消除了传统迭代腐蚀算法对较大菌落的“过分割”问题,使平均计数偏差控制在6%以内,取得了很好的效果。最后,本文完成了算法的移植和PC演示版软件的开发,并最终实现了便携式菌落智能计数系统的开发和测试工作;总之,本研究对菌落自动计数算法进行了有意义的探索和尝试,并在此基础上开发了嵌入式样机系统,研究成果具有一定的理论意义和应用价值。

关键词：菌落计数嵌入式系统边缘检测迭代腐蚀

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胃腺癌细胞显微图像分割算法研究

胃腺癌细胞显微图像分割算法研究

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作者：章普生国防科学技术大学

学位级别：硕士

计算机技术在医学诊断方面得到了广泛应用,其中运用模式识别技术自动辨识癌细胞显微图像是其在医学领域中的重要应用之一。而本文以HE染色的胃腺癌细胞显微图像为主要研究对象,对前期研究阶段构建的胃腺癌辅助诊断系统进行了完善。通... 详细信息

计算机技术在医学诊断方面得到了广泛应用,其中运用模式识别技术自动辨识癌细胞显微图像是其在医学领域中的重要应用之一。而本文以HE染色的胃腺癌细胞显微图像为主要研究对象,对前期研究阶段构建的胃腺癌辅助诊断系统进行了完善。通过分析癌细胞的各种特征,提取了其中的6个纹理特征、3个颜色特征及6形态特征,作为辅助诊断系统对细胞进行分类的基础。由于细胞染色困难、图像复杂使自动识别不易实现,本文在研究了许多成熟分割技术的基础上,提出了适应胃腺癌细胞分割的改进算法: 首先,为准确分割、提取、计算细胞核各项特征参数,文中提出了一种基于改进的隶属度函数的FCM算法。通过将传统FCM算法中没有涉及的空间关系考虑进隶属度设定中,解决了传统方法对图像噪声敏感的缺点。通过引入表征邻域像素对中心像素作用的先验概率来重新确定当前像素的模糊隶属度值,该概率在算法执行过程中根据模糊隶属度值自动地予以确定。试验表明新算法能得到了比将传统FCM算法更为合理的分类结果。其次,为准确分割图像中出现的重叠细胞,文中采用了基于权重的形态学最大分离区域重叠细胞分离算法。通过改进形态学中结构元素的设定方法,得到了更为接近理想形状的结构元素,解决了极限腐蚀中出现的虚假像素聚集现象;在得到准确的种子点及相关的最大分离区域后,最终得到单个细胞的合理估计轮廓。通过将新算法融合进原有系统平台中,改进了原分割算法的不足。试验表明,改进的FCM算法能得到分类结果更为合理的细胞图像,而重叠细胞分离算法则在此基础上能得到合理的轮廓估计,为细胞的最终识别提供正确的分类基础。最后,对原有平台的数据库模块进行了重新设计,完善了辅助诊断系统的功能构成,为教学实践和进一步的研究收集了大量数据。

关键词：医学细胞图像分割隶属度 FCM算法数学形态学迭代腐蚀数据库

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