一种自动生成多边形门的方法、装置及相应的粒子分析仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种自动生成多边形口的方法、装置及相应 的粒子分析仪。
【背景技术】
[0002] 粒子分析仪可W通过图形对感兴趣的目标细胞参数进行分析。用户可W在图形上 对感兴趣的细胞群进行设口（gating)等操作来分析该细胞群的特征。设口是指在细胞分 布图中，根据该图的细胞群分布选定其中想要分析的特定细胞群。通过最佳的设口方式，才 能准确地获取和分析。但是，用户手动设口的方式比较繁琐，用户需要点击多个点来生成多 边形口，同时口的选择与用户的主观感受相关，不同的用户会有不同口的画法，造成结果的 差异性。
[0003] 现有的一些常用流式分析软件提供了自动画多边形口功能。但是，现有技术中，自 动多边形口的顶点位置比较随机，目标细胞群与周围其它细胞群的关系不明显，有可能与 相邻的细胞群之间分隔的多边形口的顶点数极少，而该一区域往往是用户需要手动调整的 区域，由于点数较少，造成用户手动调整不方便。同时当前自动多边形口的顶点数常采用固 定顶点数，而细胞群的形状千差万别，造成对有些简单群可能顶点数太多，顶点之间距离太 近，不方便调整，而对一些复杂群，可能顶点数又太少，造成设口效果不理想。
【发明内容】
[0004] 为了消除现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种自动生成多边形口的方法、装 置及相应的粒子分析仪，其可W根据用户的选定自动生成准确的多边形口。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种自动生成多边形口的方法，用 于粒子分析仪中的数据分析，包括如下步骤：
[0006] 在散点图上对目标细胞群提取边界；
[0007] 根据所述提取的边界获得对应的凸包络线；
[0008] 采取预先设置的多边形顶点的生成规则，调整优化所述凸包络线的顶点的数量及 位置，获得多边形口；
[0009] 在所述散点图上显示所述获得的多边形口。
[0010] 优选地，所述在散点图上对目标细胞群提取边界的步骤具体包括：
[0011] 根据用户所确定的目标细胞群在所述散点图上所处的位置，采用边界提取算法获 得所述目标细胞群的边界。
[0012] 优选地，所述根据所述提取的边界获得对应的凸包络线的步骤包括：
[0013] 对所述提取的边界中的图像进行腐蚀操作，获得所述边界的包络曲线；
[0014] 确定所述包络曲线上的最左边的点作为凸多边形的起始顶点，并按顺时针方向采 用最大余弦法获得从上一点出发的包络曲线的切线，将所述切线的切点作为凸多边形的下 一个顶点，并类似获得所述凸多边形的其余顶点，直至所述最后获得的顶点与所述起始顶 点重合；
[0015] 将所述起始顶点与其他顶点，按相邻的两个顶点依序连接起来，形成凸多边形。
[0016] 优选地，所述并按顺时针方向采用最大余弦法获得从上一点出发的包络曲线的切 线，将所述切线的切点作为凸多边形的下一个顶点，并类似获得所述凸多边形的其余顶点， 直至所述最后获得的顶点与所述起始顶点重合的步骤包括：
[0017] 假设（X。yi)，咕，y2)为所述凸多边形依次找到的上两个点，形成向量 5 =(jCj-?%72 -采!）如果上一点为所述初始点，所述5 = (-1，0). 重 ，
[001引依次遍历包络曲线中的每一个点（X。y;)，与点，咕，y2)形成向量 - -5.6 4 -馬，J,.-少2 )j计算向量g和^形成的夹角的余弦值^ - f
[0019] 在所有Ci中选择最大值Cm"及其对应的向量bm"，则判定所述向量bm"对应的点 (Xm"，ymJ为此次的切点，将其作为凸多边形的下一个顶点。
[0020] 优选地，所述采取预先设置的多边形顶点的生成规则，调整优化所述凸包络线的 顶点的数量及位置，获得多边形口的步骤包括：
[00川选取所述具有n条边的凸多边形的任意相邻的四个点（X。yi)，咕，y2) (X3，y3)，（X4，y4)，获得两条分别由两个点组成线段的交点（x，y)，删除所述点（X2，y2)、 (X3，y3)，并连接所述交点（x，y)形成一个n-1条边凸多边形，通过类似方法共获得n个n-1 条边的凸多边形，按照预定规则选取上述n个n-1条边的凸多边形中的一个n-1条边的凸 多边形作为选定的当前凸多边；
[0022] 重复上述合并步骤，直至所述选定的当前凸多边的顶点数减少到预先确定的范 围，将所述选定的当前凸多边作为最终的多边形口。
[0023] 优选地，所述按照预定规则选取上述n个n-1条边的凸多边形中的一个n-1条边 的凸多边形作为选定的当前凸多边的步骤具体为：
[0024] 统计由点咕，y2)，咕，ys)和（X，y)组成的H角形中非目标点的像素总和，同时计 算新的多边形相比原来多边形增加的面积，在所有的n个n-1条边的凸多边形中，选取像素 总和最小且面积小于预定阔值的n-1条边的凸多边形；
[00巧]如果所选取的n-1条边的凸多边形只有一个，则将所述凸多边形作为选定的当前 凸多边形；如果选出的n-1条边的凸多边形至少两个，则选取点拓，72)，（X3，y3)所形成的 边最短的凸多边形作为选定的当前凸多边形。
[0026] 相应地，本发明实施例的另一方面还提供一种自动生成多边形口的装置，用于粒 子分析仪中的数据分析，包括：
[0027] 边界提取单元，用于在散点图上对目标细胞群提取边界；
[0028] 多边形凸包生成单元，用于根据所述提取的边界获得对应的凸包络线；
[0029] 多边形口生成单元，用于采取预先设置的多边形顶点的生成规则，调整优化所述 凸包络线的顶点的数量及位置，获得多边形口；
[0030] 显示单元，用于在所述散点图上显示所述多边形口生成单元所生成的多边形口。
[0031] 优选地，所述边界提取单元根据用户所确定的目标细胞群在所述散点图上所处的 位置，采用边界提取算法获得所述目标细胞群的边界。
[0032] 优选地，所述多边形凸包生成单元进一步包括：
[0033] 包络曲线获取子单元，用于对找到的目标图像，对其进行图像腐蚀操作，然后用目 标区域图像减去腐蚀后的图像，获得包络曲线；
[0034] 顶点获取子单元，确定所述包络曲线上的最左边的点作为凸多边形的起始顶点， 按顺时针方向采用最大余弦法寻找从上一点出发的包络曲线的切线，所述切点作为凸多边 形的下一个顶点，并类似获得所述凸多边形的其余顶点，直至所述最后获得的顶点与所述 起始顶点重合；
[0035] 凸多边形生成子单元，用于将所述顶点获取子单元所确定的起始顶点与其他顶 点，按相邻的两个顶点依序连接起来，形成凸多边形。
[0036] 优选地，所述顶点获取子单元采用下述方法获得下一个顶点：
[0037] 假设（X。yi)，咕，y2)为所述凸多边形依次找到的上两个点，形成向量 5 =(韦一-V,)，女口果上一点为所述初始点，所述5 = (-i，0).
[003引依次遍历包络曲线中的每一个点（X。y;)，与点，（X2,y2)形成向量
【主权项】
1. 一种自动生成多边形门的方法，用于粒子分析仪中的数据分析，其特征在于，包括如 下步骤： 在散点图上对目标细胞群提取边界； 根据所述提取的边界获得对应的凸包络线； 采取预先设置的多边形顶点的生成规则，调整优化所述凸包络线的顶点的数量及位 置，获得多边形门； 在所述散点图上显示所述获得的多边形门。
2. 如权利要求1所述的自动生成多边形门的方法，其特征在于，所述在散点图上对目 标细胞群提取边界的步骤具体包括： 根据用户所确定的目标细胞群在所述散点图上所处的位置，采用边界提取算法获得所 述目标细胞群的边界。
3. 如权利要