材料與生物醫(yī)學(xué)中的顯微圖像處理研究.pdf

1、顯微圖像的處理、分割以及特征提取，對(duì)于顯微組織的特性研究非常重要，已成為材料科學(xué)和細(xì)胞組織學(xué)的關(guān)鍵輔助手段。本文結(jié)合兩個(gè)分別由國(guó)家和臺(tái)灣科研院支持研發(fā)的項(xiàng)目，重點(diǎn)研究了材料和生物醫(yī)學(xué)中的顯微圖像的相關(guān)處理技術(shù)。
　　合金顯微圖像在微觀組織上是由白色的基體相和黑色的沉淀相交錯(cuò)形成。傳統(tǒng)的人工分析存在主觀性強(qiáng)和耗時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題，并且現(xiàn)有圖像處理技術(shù)中以單個(gè)連通域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行分析的方法不能滿(mǎn)足本課題中紋理縱橫交錯(cuò)合金圖像的分析需求。為此，本文

2、提出了針對(duì)合金顯微圖像的目標(biāo)分割及特征提取算法。
　?。?）依據(jù)合金顯微結(jié)構(gòu)的組織內(nèi)部灰度的均勻性和組織間灰度的差異性，采用OTSU閾值法分割濾波后的灰度圖像，同時(shí)利用二值圖像中細(xì)小面積和孔洞間的互補(bǔ)性解決了復(fù)雜紋理中孔洞填充問(wèn)題。
　?。?）提出了一種計(jì)算縱橫交錯(cuò)紋理尺寸的算法。該算法從矩形長(zhǎng)寬之積為面積的思想出發(fā)計(jì)算條狀紋理的尺寸值。先采用形態(tài)學(xué)操作獲取紋理的骨架線(xiàn)，再對(duì)骨架線(xiàn)進(jìn)行剪枝操作，修正骨架線(xiàn)，通過(guò)面積與長(zhǎng)度相除

3、獲取紋理尺寸值，并從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度驗(yàn)證了該算法的可行性與有效性。
　　細(xì)胞顯微圖像中細(xì)胞在特定病理?xiàng)l件下所發(fā)生的大小和形態(tài)等特征的異常變化，可以作為病情分析和臨床診斷的科學(xué)依據(jù)。本文針對(duì)淋巴瘤細(xì)胞圖像的組織背景干擾和細(xì)胞分布不均等問(wèn)題，重點(diǎn)研究了目標(biāo)和背景分割以及重疊目標(biāo)分離兩方面。
　　（1）提出了一種結(jié)合聚類(lèi)和邊緣提取的細(xì)胞顯微圖像分割算法。該算法先對(duì)均衡后的圖像進(jìn)行K-means聚類(lèi)，粗略提取細(xì)胞區(qū)域，再使用封閉輪廓提取