荧光细胞计数方法、装置、终端设备及存储介质与流程

本申请属于计算机技术领域，尤其涉及一种荧光细胞计数方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

免疫荧光染色可将特定类型的细胞染色，在激光照射下呈现荧光，与背景形成色差，基于此进行荧光细胞计数。

目前，对于计数荧光细胞数量的方法不多，并且在计数的效率和准确度方面有很大欠缺。也就是说，在目前的荧光细胞计数方法中，存在不能快速自动计数荧光细胞，需要实验人员进行多项操作计数细胞而造成浪费时间的问题。且现有技术多集成于软件系统，操作复杂，每张待计数图片都需要连续多项操作完成，繁琐冗长。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种荧光细胞计数方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，以解决现有荧光细胞计数方法的计数效率和准确率较低，操作繁琐的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种荧光细胞计数方法，包括：

获取待计数的荧光图像，所述荧光图像包括至少一个经过免疫荧光染色的细胞；

对所述荧光图像进行二值化处理，获得二值化图像；

根据预设细胞面积参数，识别所述二值化图像中的细胞区域；

基于所述细胞区域，统计所述荧光图像中的荧光细胞数量。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述二值化图像中的荧光细胞灰度值为第一数值，背景色灰度值为第二数值；

所述根据预设细胞面积参数，识别所述二值化图像中的细胞区域，包括：

读取所述二值化图像中各个像素点的灰度值；

将毗邻的灰度值为第一数值的像素点连接起来，形成待选区域；

分别计算各个待选区域的面积；

从各个所述待选区域中筛选出面积符合所述预设细胞面积参数的目标区域，将所述目标区域作为所述细胞区域。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述从各个所述待选区域中筛选出面积符合所述预设细胞面积参数的目标区域，包括：

将面积大于30个像素且小于1000个像素的待选区域作为所述目标区域。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述基于所述细胞区域，统计所述荧光图像中的荧光细胞数量，包括：

在所述荧光图像中，使用预设标识对每个所述细胞区域进行标记，得到标记后的荧光图像；

统计所述标记后的荧光图像中的标识数量，得到所述荧光图像中的荧光细胞数量。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述基于所述细胞区域，统计所述荧光图像中的荧光细胞数量，包括：

统计所述二值化图像中的细胞区域数量，得到所述荧光图像中的荧光细胞数量。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在所述基于所述细胞区域，统计所述荧光图像中的荧光细胞数量之后，还包括：

计算所述荧光图像的图片大小；

根据所述荧光图像的图片大小计算所述荧光图像对应的切片组织的实际面积。

第二方面，本申请实施例提供一种荧光细胞计数装置，包括：

图像获取模块，用于获取待计数的荧光图像，所述荧光图像包括至少一个经过免疫荧光染色的细胞；

二值化模块，用于对所述荧光图像进行二值化处理，获得二值化图像；

细胞识别模块，用于根据预设细胞面积参数，识别所述二值化图像中的细胞区域；

统计模块，用于基于所述细胞区域，统计所述荧光图像中的荧光细胞数量。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述二值化图像中的荧光细胞灰度值为第一数值，背景色灰度值为第二数值；

所述细胞识别模块具体用于：

读取所述二值化图像中各个像素点的灰度值；

将毗邻的灰度值为第一数值的像素点连接起来，形成待选区域；

分别计算各个待选区域的面积；

从各个所述待选区域中筛选出面积符合所述预设细胞面积参数的目标区域，将所述目标区域作为所述细胞区域。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述细胞识别模块具体用于：

将面积大于30个像素且小于1000个像素的待选区域作为所述目标区域。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述统计模块具体用于：

在所述荧光图像中，使用预设标识对每个所述细胞区域进行标记，得到标记后的荧光图像；

统计所述标记后的荧光图像中的标识数量，得到所述荧光图像中的荧光细胞数量。

结合二方面，在一种可能的实现方式中，所述统计模块具体用于：

统计所述二值化图像中的细胞区域数量，得到所述荧光图像中的荧光细胞数量。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，还包括：

图片尺寸计算模块，用于计算所述荧光图像的图片大小；

切片面积计算模块，用于根据所述荧光图像的图片大小计算所述荧光图像对应的切片组织的实际面积。

第三方面，本申请实施例提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面任一项所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面任一项所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。

本申请实施例通过直接将荧光图像转换为二值化图像，自动识别二值化图像中的细胞区域，再基于自细胞区域统计出荧光细胞的数量，减少了计数步骤，自动识别并统计细胞区域，从而提高了计数效率和计数准确率，且操作简便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种荧光细胞计数方法的流程示意框图；

图2为本申请实施例提供的大小鼠脑组织切片的二值化图像的示意图；

图3为本申请实施例提供的步骤s103的具体流程示意框图；

图4为本申请实施例提供的荧光细胞计数装置的结构示意框图；

图5为本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例提供的荧光细胞计数方案可以应用于脑组织切片的细胞计数，且脑组织切片的类型可以是任意的，例如，大小鼠脑组织切片。当然，也可以应用于其它组织切片，在此不作限定。

具体应用中，荧光细胞计数方案可以应用于终端设备，该终端设备的类型可以是任意的，例如，电脑。且荧光细胞计数方案的实现方式也可以是任意的，例如，在本申请实施例中，可以通过matlab实现该荧光细胞计数方案，即通过一个matlab文件实现荧光细胞计数方案的各个步骤。

下面将通过具体实施例对本申请实施例提供的技术方案进行介绍。

请参见图1，为本申请实施例提供的一种荧光细胞计数方法的流程示意框图，该方法可以包括以下步骤：

步骤s101、获取待计数的荧光图像，荧光图像包括至少一个经过免疫荧光染色的细胞。

可以理解的是，上述荧光图像是指经过免疫荧光染色后的组织切片图像，该组织切片图像可以是显微镜下成像的组织切片。经过免疫荧光染色之后，组织切片中的特定细胞会被染色，被染色的细胞在激光照射下呈现荧光，与图像背景形成色差。

值得指出的是，上述组织切片图像可以是任意组织切片的图像，例如，大小鼠脑组织切片图像。

步骤s102、对荧光图像进行二值化处理，获得二值化图像。

需要说明的是，二值化处理的方式可以是现有的任意方式，在此不作限定。具体地，设定相应的灰度阈值，再根据灰度阈值进行二值化操作，以将荧光图像转换为二值化图像。其中，上述灰度阈值可以根据实验需求和应用需要进行具体设定，在此不作限定。

二值化图像中包括灰度值为1和灰度为0的像素点。一般情况下，背景区域的灰度值为1，荧光标记细胞灰度值为1，即二值化图像中的黑色区域为背景区域，白色区域为荧光标记的细胞区域。具体可以参见图2示出的大小鼠脑组织切片的二值化图像的示意图，图2中的黑色区域均为大小鼠脑组织切片背景，白色区域为荧光标记的细胞。

当然，在其它一些实施例中，也可以将荧光细胞的灰度值设置为0，背景区域的灰度值设置为1，此时，二值化图像中的黑色区域为荧光细胞，白色区域为背景区域。

步骤s103、根据预设细胞面积参数，识别二值化图像中的细胞区域。

需要说明的是，上述预设细胞面积参数是指用于定义二值化图像中哪些区域为细胞的参数。该预设细胞面积参数可以根据计数细胞体积差异进行调整，计数细胞体积越大时，该预设细胞面积参数越大，反之，计数细胞体积越小时，该预设细胞面积参数越小。例如，该预设细胞面积参数为大于30像素，小于1000个像素。

识别二值化图像中的细胞区域可以是指确定或判断二值化图像中的哪个区域为细胞区域。具体可以根据预设细胞面积参数筛选出面积符合要求的区域，将其定义为细胞区域。一般情况下，一个细胞区域对应一个细胞。

例如，该预设细胞面积参数为大于30个像素，小于1000个像素，二值化图像中的黑色区域为背景区域，白色区域为荧光细胞区域，此时，分别计算各个白色区域的面积，将面积大于30个像素且小于1000个像素的白色区域定义为细胞区域，从而达到自动识别二值化图像中的细胞区域。

在根据预设细胞面积参数自动识别出二值化图像中的细胞区域之后，可以基于细胞区域进行荧光细胞计数。

步骤s104、基于细胞区域，统计荧光图像中的荧光细胞数量。

具体应用中，在确定出二值化图像中的细胞区域之后，可以直接基于二值化图像进行荧光细胞计数，即统计二值化图像中的细胞区域个数，细胞区域个数即为荧光图像中的荧光细胞数量；也可以基于二值化图像中的细胞区域，使用预设标识在荧光图像中对每一个细胞进行标记，每一个标记对应一个细胞，这样可以通过荧光图像中的标记数量，以得出荧光细胞数量。

也就是说，在一些实施例中，上述基于细胞区域，统计荧光图像中的荧光细胞数量的具体过程可以包括：在荧光图像中，使用预设标识对每个细胞区域进行标记，得到标记后的荧光图像；统计标记后的荧光图像中的标识数量，得到荧光图像中的荧光细胞数量。

需要说明的是，上述预设标识可以为但不限于红色圆圈，即在荧光图像中，将每一个细胞区域均分别使用红色圆圈圈起来。这样，除了方便细胞计数之外，可以更加直观地观察荧光图像中的细胞，尤其是在某一个区域有多个细胞，且多个细胞的距离很近，在如果不使用预设标识，可能无法直观地看出该区域一共有几个细胞，而使用预设标识进行标记之后，可以直观地看出该区域内有几个细胞。

在标记之后，由于一个标记对应一个细胞，此时可以通过统计标识数量，以得到荧光图像中的荧光细胞数量。

当然，在其它一些实施例中，上述基于细胞区域，统计荧光图像中的荧光细胞数量的具体过程可以包括：统计二值化图像中的细胞区域数量，得到荧光图像中的荧光细胞数量。即直接统计二值化图像中的细胞区域数量，细胞区域数量即为荧光细胞数量。

此外，为了更直观地观察二值化图像中的细胞，也可以使用预设标识对二值化图像中的每一个细胞区域进行标记。

可以看出，通过直接将荧光图像转换为二值化图像，自动识别二值化图像中的细胞区域，再基于自细胞区域统计出荧光细胞的数量，一步完成细胞的识别和计数，无需分步操作，减少了步骤，且可以自动识别并统计细胞区域，从而提高了计数效率和计数准确率，且操作简便。

在一些实施例中，参见图3示出的上述步骤s103的具体流程示意框图，上述二值化图像中的荧光细胞灰度值为第一数值，背景色灰度值为第二数值。其中，第一数值可以为1，相应地，第二数值为0。当然，第一数值也可以为0，第二数值相应地为1。

此时，上述根据预设细胞面积参数，识别二值化图像中的细胞区域的具体过程可以包括：

步骤s301、读取二值化图像中各个像素点的灰度值。

步骤s302、将毗邻的灰度值为第一数值的像素点连接起来，形成待选区域。

具体地，获取二值化图像中的所有像素点的灰度值，并区分各个像素点的灰度值。并将灰度值为第二数值的像素点连接起来，形成图片的背景区域，将灰度值为第一数值的相邻的像素点连接起来，以形成各个具备一定面积大小的待选区域。

例如，当第一数值为0，第二数值为1时，根据灰度值进行像素点连接之后可以得到如图2所示的图像，其中，白色区域即为上述待选区域。

步骤s303、分别计算各个待选区域的面积。

步骤s304、从各个待选区域中筛选出面积符合预设细胞面积参数的目标区域，将目标区域作为细胞区域。

具体地，分别计算各个待选区域的面积，根据面积从各个待选区域中筛选出符合面积参数要求的目标区域，将筛选的目标区域定义为细胞区域。

其中，预设细胞参数的相关介绍请参见上文相应内容，在此不再赘述。

具体地，上述从各个待选区域中筛选出面积符合预设细胞面积参数的目标区域的过程可以包括：将面积大于30个像素且小于1000个像素的待选区域作为目标区域。

在自动识别二值化图像中的细胞区域之后，并统计出细胞数量之后，可以进一步计算荧光图像的大小，再根据荧光图像计算实际切片组件的实际面积。即在基于细胞区域，统计荧光图像中的荧光细胞数量之后，上述方法还可以包括：计算荧光图像的图片大小；根据荧光图像的图片大小计算荧光图像对应的切片组织的实际面积。

具体应用中，可以根据切片实际面积＝像素/分辨率，自动计算出组织切片的实际面积。

在本申请实施例中，可以具体通过matlab程序文件实现上述荧光细胞计数方案。具体为：输入荧光图片存储路径和图片名称后，自动读取所需的荧光图片；根据实际需要调节灰度阈值，将读取的荧光图像转换为二值化图像，并将该二值化图像显示出来；读取二值化图像中所有像素点的灰度值，并连接相邻的灰度值为1的像素点，形成多个区域；计算所有毗邻的灰度值为1的像素点连接形成的区域面积；再筛选出面积大于30个像素点，小于1000个像素点的区域，将其定义为细胞区域；根据确定出细胞区域，使用红色圆圈将荧光图像中的细胞圈起来，并显示标记后的原始荧光图像；自动统计荧光图像中的荧光细胞数量；最后根据读取的荧光图像的大小，计算出组织切片的实际面积。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的荧光细胞计数方法，图4示出了本申请实施例提供的荧光细胞计数装置的结构示意框图。

参照图4，该荧光细胞计数装置可以包括：

图像获取模块41，用于获取待计数的荧光图像，荧光图像包括至少一个经过免疫荧光染色的细胞；

二值化模块42，用于对荧光图像进行二值化处理，获得二值化图像；

细胞识别模块43，用于根据预设细胞面积参数，识别二值化图像中的细胞区域；

统计模块44，用于基于细胞区域，统计荧光图像中的荧光细胞数量。

在一种可能的实现方式中，二值化图像中的荧光细胞灰度值为第一数值，背景色灰度值为第二数值；上述细胞识别模块可以具体用于：

读取二值化图像中各个像素点的灰度值；

将毗邻的灰度值为第一数值的像素点连接起来，形成待选区域；

分别计算各个待选区域的面积；

从各个待选区域中筛选出面积符合预设细胞面积参数的目标区域，将目标区域作为细胞区域。

在一种可能的实现方式中，上述细胞识别模块可以具体用于：

将面积大于30个像素且小于1000个像素的待选区域作为目标区域。

在一种可能的实现方式中，上述统计模块可以具体用于：

在荧光图像中，使用预设标识对每个细胞区域进行标记，得到标记后的荧光图像；

统计标记后的荧光图像中的标识数量，得到荧光图像中的荧光细胞数量。

在一种可能的实现方式中，上述统计模块可以具体用于：

统计二值化图像中的细胞区域数量，得到荧光图像中的荧光细胞数量。

在一种可能的实现方式中，上述装置还可以包括：

图片尺寸计算模块，用于计算荧光图像的图片大小；

切片面积计算模块，用于根据荧光图像的图片大小计算荧光图像对应的切片组织的实际面积。

需要说明的是，上述荧光细胞计数装置与上文的荧光细胞计数方法一一对应，相同或相似之处可参见上文相应内容，在此不再赘述。

需要说明的是，上述装置或模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

图5为本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图5所示，该实施例的终端设备5包括：至少一个处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述至少一个处理器50上运行的计算机程序52，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述任意各个荧光细胞计数方法实施例中的步骤。

所述终端设备5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该终端设备可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备5的举例，并不构成对终端设备5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器50可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，该处理器50还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51在一些实施例中可以是所述终端设备5的内部存储单元，例如终端设备5的硬盘或内存。所述存储器51在另一些实施例中也可以是所述终端设备5的外部存储设备，例如所述终端设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(bootloader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个荧光细胞计数方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现可实现上述各个荧光细胞计数方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。