光學(xué)顯微圖像細(xì)胞結(jié)構(gòu)檢測(cè)和重建方法研究.pdf

1、對(duì)顯微細(xì)胞圖像進(jìn)行細(xì)胞檢測(cè)和重建，是細(xì)胞分析的重要方法之一。由于某些細(xì)胞尺度小，對(duì)顯微成像技術(shù)和分析方法有著很高的要求。隨著實(shí)驗(yàn)方法尤其是光學(xué)顯微鏡成像技術(shù)的發(fā)展，獲取包含這類(lèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)成為了可能，并且數(shù)據(jù)類(lèi)型和容量都在迅速增長(zhǎng)。但是對(duì)大規(guī)模的光學(xué)顯微圖像分析，實(shí)現(xiàn)快速又可靠的細(xì)胞檢測(cè)和重建，仍是一個(gè)難題。
　　本文研究三維光學(xué)顯微圖像的細(xì)胞（胞體）結(jié)構(gòu)檢測(cè)和非球形表面重建方法。具體內(nèi)容如下：
　　預(yù)處理采用改進(jìn)的多

2、尺度高斯-拉普拉斯濾波方法，結(jié)合Otsu亮度閾值分割和體積閾值分割，實(shí)現(xiàn)光學(xué)顯微圖像中不同尺度大小的胞體結(jié)構(gòu)增強(qiáng)和胞體前景與背景的分割。結(jié)果顯示，改進(jìn)的濾波方法對(duì)胞體的尺度變化有較好的適應(yīng)性，Otsu亮度閾值分割和體積閾值分割能夠滿(mǎn)足基本的胞體前景與背景分割需求。濾波操作占據(jù)整個(gè)算法的主要計(jì)算量，選擇合適的濾波窗口有利于降低時(shí)間消耗。
　　對(duì)預(yù)處理結(jié)果進(jìn)行距離變換，并將消除抖動(dòng)后的距離圖的局部最大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)為實(shí)際胞體的中心點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)

3、胞體定位。結(jié)果表明，消除抖動(dòng)的處理能夠一定程度避免不規(guī)則結(jié)構(gòu)產(chǎn)生期望外的局部最大值點(diǎn)，定位中心點(diǎn)基本都接近實(shí)際胞體中心。
　　提出雙邊界射線(xiàn)爆發(fā)采樣結(jié)合橢球擬合的細(xì)胞表面檢測(cè)和重建方法，在定位結(jié)果的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高自動(dòng)化程度的胞體表面結(jié)構(gòu)檢測(cè)和非球形數(shù)字化重建。結(jié)合遺漏胞體的處理方法提高重建結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)表明，大部分重建的胞體相對(duì)于球模型更接近真實(shí)的胞體形態(tài)，準(zhǔn)確率較高。
　　大規(guī)模的細(xì)胞結(jié)構(gòu)檢測(cè)與重建研究對(duì)計(jì)算硬件和軟件