專利名稱：一種高精度細胞統計計數與分析裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種細胞統計計數與分析裝置，尤其涉及一種自適應的高精度的細胞統計計數與分析裝置。
背景技術：
細胞檢測分析是生物制藥等生物醫療行業常用的檢測手段，隨著生物技術的飛速發展，對細胞檢測計數的精度要求越來越高，對于通過顯微裝置獲取的細胞數字圖片，需要快速準確的識別細胞的個數、尺寸以及組織形態。而目前的識別方法主要使用二值化分割以及形態學的相關操作來實現，識別精度不高，成為制約細胞檢測計數應用的一大障礙
發明內容
本發明針對上述需求以及現有技術中存在的不足，提供了一種自適應的細胞統計計數與分析裝置。通過調節顯微成像裝置，獲取清晰的細胞顯微圖片，并對圖片進行一系列的圖像操作，獲取到識別結果，對結果進行統計，分析出用戶感興趣的細胞個體形態以及組織形態，包括細胞的個數、尺寸、狀態、組合形態等。為達到上述目的，本發明提供一種高精度細胞統計計數與分析裝置，包括拍照模塊、圖像采集系統、圖像分析模塊、統計分析模塊和數據保存模塊，其中，拍照模塊用以為圖像采集系統提供合適的光源，并對光源調節，以對細胞圖像進行光源補充，使圖像的灰度均勻；圖像采集系統與拍照模塊連接，用以對調節好光源的細胞圖像進行調焦處理，并對調整好焦距的細胞圖像進行采集儲存；圖像分析模塊分別與拍照模塊和圖像采集系統連接，用以分析采集到的細胞圖像，計算圖像的灰度直方圖和失焦度，得到亮度調節參數和失焦系數后分別將亮度調節參數和失焦系數反饋至拍照模塊和圖像采集系統進行優化，并對優化后的圖像通過自適應的細胞檢測方法分析出細胞個體形態以及組織形態等識別結果；統計分析模塊與圖像分析模塊連接，用以分析識別結果，統計出細胞的尺寸直方圖，圓率直方圖以及聚合形態直方圖；數據保存模塊與統計分析模塊連接，用以通過excel表格形式保存統計分析模塊的相關結果并且保存相關數據到數據庫中。依照本發明較佳實施例所述的高精度細胞統計計數與分析裝置，上述細胞圖像的灰度值分布在50 200之間。本發明的高精度細胞統計計數與分析裝置通過圖像識別模塊調節拍照模塊和圖像采集系統，進而通過拍照系統給整個裝置補充光源，由圖像采集系統對細胞切片進行采集，并以拍攝標志物體狀態為參考調節鏡頭的焦距來控制調焦，最終得到最優的、清晰的細胞顯微圖像。圖像識別模塊還可進行無人工干擾的自適應識別，得到細胞的個數、尺寸、狀態、組合形態等測量值。統計分析模塊把相關值生成直方圖以便分析，最終的結果儲存在excel表格以及相關的數據庫列表中。與其它識別方法相比，本發明節省了大量的工作量以及識別難度，識別的準確性和一致性得到了保證，識別精度高。并且，本發明能夠分析出用戶感興趣的細胞個體形態以及組織形態，即細胞的個數、尺寸、狀態、組合形態等，有利于后續的試驗人員分析相關的試驗數據，在細胞檢測計數領域應用前景廣泛。
圖I是本發明的一種高精度細胞統計計數與分析裝置的結構原理圖；圖2是本發明實施例中待識別的細胞顯微圖片；圖3是本發明實施例中經過圖像識別模塊分析優化后得到的細胞分析圖片；圖4是本發明實施例中經過統計分析模塊得到的細胞統計分析的相關數據直方圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。本實施例基于植物細胞顯微圖片的統計計數與分析實現，輸入圖像為細胞的顯微鏡照片圖像。請參閱圖1，一種高精度細胞統計計數與分析裝置，包括拍照模塊10、圖像采集系統20、圖像分析模塊30、統計分析模塊40和數據保存模塊50，其中，拍照模塊10用以為圖像采集系統20提供合適的光源，并對光源調節，以對細胞圖像進行光源補充，使圖像的灰度均勻。光源調節的具體要求為以使得圖像的灰度分布均勻為佳，灰度值絕大部分分布在50 200之間，可以使用相機采集程序來調節，觀察灰度直方圖分布。圖像采集系統20與拍照模塊10連接，用以對調節好光源的細胞圖像進行調焦處理，并對調整好焦距的細胞圖像進行采集儲存。焦距可以以拍攝標志物體狀態為參考，不能離焦和散焦，可通過調節鏡頭的焦距來控制，輸出圖片為圖2所示。圖像分析模塊30分別與拍照模塊10和圖像采集系統20連接，用以分析采集到的細胞圖像，計算圖像的灰度直方圖和失焦度，得到亮度調節參數和失焦系數后分別將亮度調節參數和失焦系數反饋至拍照模塊和圖像采集系統進行優化，并對優化后的圖像通過自適應的細胞檢測方法分析出細胞個體形態以及組織形態等識別結果。通過圖像分析模塊30分析采集到的數字圖像，首先計算圖像的灰度直方圖，判斷圖像的亮度分布，得出亮度調節參數給拍照模塊10，調節亮度，然后計算圖像的失焦度，得出失焦系數反饋給圖像采集系統20對采集系統進行優化，對優化后的圖像通過自適應的細胞檢測方法分析出用戶感興趣的細胞個體形態以及組織形態，包括細胞的個數、尺寸、狀態、組合形態等。具體識別結果如圖3所示；統計分析模塊40與圖像分析模塊30連接，用以分析識別結果，統計出細胞的尺寸直方圖，圓率直方圖以及聚合形態直方圖。如圖4所示為尺寸直方數據保存模塊50與統計分析模塊40連接，用以通過excel表格形式保存統計分析模塊40的相關結果并且保存相關數據到數據庫中。以下介紹應用本發明的高精度細胞統計計數與分析裝置進行細胞統計計數分析的具體過程。應用本發明的高精度細胞統計計數與分析裝置進行細胞統計計數分析包括以下步驟步驟1，通過拍照模塊提供合適的光源給采集系統，具體的要求以使得圖像的灰度分布均勻，灰度值絕大部分分布在50 200之間，可以使用相機采集程序來調節，觀察灰度直方圖分布。
步驟2，通過圖像采集系統對調整好焦距的細胞圖像進行采集儲存，焦距可以以拍攝標志物體狀態為參考，不能離焦和散焦，通過調節鏡頭的焦距來控制。步驟3，通過圖像分析模塊，分析采集到的數字圖像，首先計算圖像的灰度直方圖，判斷圖像的亮度分布，得出亮度調節參數給拍照模塊，調節亮度，然后計算圖像的失焦度，得出失焦系數反饋給圖像采集系統對采集系統進行優化，對優化后的圖像通過自適應的細胞檢測方法分析出細胞個體形態以及組織形態。步驟4，通過統計分析模塊分析步驟三得到的識別結果，統計出細胞的尺寸直方圖，圓率直方圖以及聚合形態直方圖。步驟5，通過數據保存模塊以excel表格形式保存上述的統計分析模塊的相關結果并且保存相關數據到數據庫中。上述步驟3通過亮度調節參數和圖像的失焦系數給采集系統得到質量較好的圖片，通過無人工干擾的自適應識別檢測出細胞個體形態以及組織形態，通過步驟四所示的分析模塊統計出細胞的尺寸直方圖，圓率直方圖以及聚合形態直方圖儲存在excel表格以及相關的數據庫列表中。本發明的高精度細胞統計計數與分析裝置通過圖像識別模塊調節拍照模塊和圖像采集系統，進而通過拍照系統給整個裝置補充光源，由圖像采集系統對細胞切片進行采集，并以拍攝標志物體狀態為參考調節鏡頭的焦距來控制調焦，最終得到最優的、清晰的細胞顯微圖像。圖像識別模塊還可進行無人工干擾的自適應識別，得到細胞的個數、尺寸、狀態、組合形態等測量值。統計分析模塊把相關值生成直方圖以便分析，最終的結果儲存在excel表格以及相關的數據庫列表中。與其它識別方法相比，本發明節省了大量的工作量以及識別難度，識別的準確性和一致性得到了保證，識別精度高。并且，本發明能夠分析出用戶感興趣的細胞個體形態以及組織形態，即細胞的個數、尺寸、狀態、組合形態等，有利于后續的試驗人員分析相關的試驗數據，在細胞檢測計數領域應用前景廣泛。以上所述，僅是本發明的較佳實施實例而已，并非對本發明做任何形式上的限制，任何未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施實例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍。
權利要求
1.一種高精度細胞統計計數與分析裝置，其特征在于，包括拍照模塊、圖像采集系統、圖像分析模塊、統計分析模塊和數據保存模塊，其中， 所述拍照模塊用以為所述圖像采集系統提供細胞圖像，并對所述細胞圖像進行光源補充，使圖像的灰度均勻； 所述圖像采集系統與所述拍照模塊連接，用以對所述拍照模塊提供的照片進行調焦處理并對調整好焦距的細胞圖像進行采集儲存； 所述圖像分析模塊分別與所述拍照模塊和圖像采集系統連接，用以分析采集到的細胞圖像，計算圖像的灰度直方圖和失焦度，得到亮度調節參數和失焦系數后分別將亮度調節參數和失焦系數反饋至拍照模塊和圖像采集系統進行優化，并對優化后的圖像通過自適應的細胞檢測方法分析出細胞個體形態以及組織形態等識別結果； 所述統計分析模塊與所述圖像分析模塊連接，用以分析所述的識別結果，統計出細胞的尺寸直方圖，圓率直方圖以及聚合形態直方圖；所述數據保存模塊與所述統計分析模塊連接，用以通過excel表格形式保存所述的統計分析模塊的相關結果并且保存相關數據到數據庫中。
2.如權利要求I所述的高精度細胞統計計數與分析裝置，其特征在于，所述細胞圖像的灰度值分布在50 200之間。
全文摘要
一種高精度細胞統計計數與分析裝置，包括為圖像采集系統提供合適光源的拍照模塊、對調節好光源的細胞圖像進行調焦處理并進行采集儲存的圖像采集系統、分析采集到的細胞圖像，計算圖像的灰度直方圖和失焦度，得到亮度調節參數和失焦系數后分別將亮度調節參數和失焦系數反饋至拍照模塊和圖像采集系統進行優化，對優化后的圖像通過自適應細胞檢測方法分析出細胞個體形態及組織形態等識別結果的圖像分析模塊、分析識別結果，統計出細胞的尺寸直方圖，圓率直方圖以及聚合形態直方圖的統計分析模塊和通過excel表格形式保存統計分析模塊的相關結果并且保存相關數據到數據庫的數據保存模塊。本發明的識別精度高，在細胞檢測計數領域應用前景廣泛。
文檔編號C12M1/34GK102851208SQ201210062508
公開日2013年1月2日 申請日期2012年3月9日 優先權日2012年3月9日
發明者谷朝臣, 戚進, 黃海清, 胡潔 申請人:上海凱度機電科技有限公司