基于顯微圖像的顆粒計數(shù)方法研究.pdf

1、顆粒計數(shù)對醫(yī)學診斷、生物研究、衛(wèi)生監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著極其重要的作用。傳統(tǒng)的顆粒計數(shù)方法是人工計數(shù)，這種方法耗時長效率低主觀性強，而且長時間眼力勞動容易使人眼疲勞從而對計數(shù)結(jié)果產(chǎn)生嚴重影響。隨著計算機技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究人員開始探索采用計算機軟件來實現(xiàn)顆粒的自動計數(shù)，近年來該領(lǐng)域已經(jīng)成為一個研究的熱點。
　　對于顆粒計數(shù)系統(tǒng)而言，主要的工作分為三部分，第一部分是圖像預(yù)處理;第二部分是目標和背景的分割;第三部

2、分是重疊目標的分割。顆粒計數(shù)的難點在于第二和第三部分，目標和背景分離的好壞直接影響著計數(shù)的準確性，重疊顆粒分割的好壞影響著計數(shù)的精度。雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)多種計數(shù)算法和軟件，但絕大多數(shù)算法都是針對某一種特定的目標來計數(shù)的，非常有局限性，而且計數(shù)速度和準確率并不是很高。
　　本文研究了顆粒計數(shù)系統(tǒng)兩種計數(shù)方法，一種是用于菌落的計數(shù)方法;另一種是用于細胞的計數(shù)方法。
　　對于菌落的計數(shù)，本文采用一種新的圖像分割與迭代閾值算法，并結(jié)合

3、能夠屏蔽背景、雜質(zhì)、污染物的影響，準確快速的將菌落提取出來的粒子濾波器分割方法。在此基礎(chǔ)上對粘連菌落進行判別，并采用粒子濾波器與分水嶺分割法分離粘連菌落，最終對所有菌落的數(shù)目進行統(tǒng)計分析。實驗表明，該方法對不同密度的同類菌落計數(shù)平均誤差為1.89％，不同種類的菌落計數(shù)平均誤差為1.96％，每幅圖像的分析時間少于1s。
　　細胞圖像和菌落圖像在形態(tài)、尺寸、背景等方面存在著較大差別，因此對細胞圖像需要采用不同的處理方法。本文采用HIS

4、雙閾值分割法對細胞和背景進行分割，利用孔洞填充對分割的結(jié)果進行修正，準確的將細胞分割出來。對于粘連細胞采用輪廓跟蹤法找到粘連細胞間的分離點，完成粘連細胞的分割，最后統(tǒng)計細胞數(shù)目。實驗結(jié)果顯示，該方法對于彩色細胞圖像的計數(shù)結(jié)果平均誤差在3％以內(nèi)，計算速度每幅圖像少于2.5s。
　　本文顆粒計數(shù)系統(tǒng)實現(xiàn)了對菌落和細胞的自動計數(shù)，計數(shù)結(jié)果準確率高、速度快、計數(shù)軟件使用方便，并已嵌入顯微圖像處理軟件系統(tǒng)中，可望在科學研究和實際生產(chǎn)中得到應(yīng)