专利名称：一种高精度细胞统计计数与分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种细胞统计计数与分析装置，尤其涉及一种自适应的高精度的细胞统计计数与分析装置。
背景技术：
细胞检测分析是生物制药等生物医疗行业常用的检测手段，随着生物技术的飞速发展，对细胞检测计数的精度要求越来越高，对于通过显微装置获取的细胞数字图片，需要快速准确的识别细胞的个数、尺寸以及组织形态。而目前的识别方法主要使用二值化分割以及形态学的相关操作来实现，识别精度不高，成为制约细胞检测计数应用的一大障碍
发明内容
本发明针对上述需求以及现有技术中存在的不足，提供了一种自适应的细胞统计计数与分析装置。通过调节显微成像装置，获取清晰的细胞显微图片，并对图片进行一系列的图像操作，获取到识别结果，对结果进行统计，分析出用户感兴趣的细胞个体形态以及组织形态，包括细胞的个数、尺寸、状态、组合形态等。为达到上述目的，本发明提供一种高精度细胞统计计数与分析装置，包括拍照模块、图像采集系统、图像分析模块、统计分析模块和数据保存模块，其中，拍照模块用以为图像采集系统提供合适的光源，并对光源调节，以对细胞图像进行光源补充，使图像的灰度均匀；图像采集系统与拍照模块连接，用以对调节好光源的细胞图像进行调焦处理，并对调整好焦距的细胞图像进行采集储存；图像分析模块分别与拍照模块和图像采集系统连接，用以分析采集到的细胞图像，计算图像的灰度直方图和失焦度，得到亮度调节参数和失焦系数后分别将亮度调节参数和失焦系数反馈至拍照模块和图像采集系统进行优化，并对优化后的图像通过自适应的细胞检测方法分析出细胞个体形态以及组织形态等识别结果；统计分析模块与图像分析模块连接，用以分析识别结果，统计出细胞的尺寸直方图，圆率直方图以及聚合形态直方图；数据保存模块与统计分析模块连接，用以通过excel表格形式保存统计分析模块的相关结果并且保存相关数据到数据库中。依照本发明较佳实施例所述的高精度细胞统计计数与分析装置，上述细胞图像的灰度值分布在50 200之间。本发明的高精度细胞统计计数与分析装置通过图像识别模块调节拍照模块和图像采集系统，进而通过拍照系统给整个装置补充光源，由图像采集系统对细胞切片进行采集，并以拍摄标志物体状态为参考调节镜头的焦距来控制调焦，最终得到最优的、清晰的细胞显微图像。图像识别模块还可进行无人工干扰的自适应识别，得到细胞的个数、尺寸、状态、组合形态等测量值。统计分析模块把相关值生成直方图以便分析，最终的结果储存在excel表格以及相关的数据库列表中。与其它识别方法相比，本发明节省了大量的工作量以及识别难度，识别的准确性和一致性得到了保证，识别精度高。并且，本发明能够分析出用户感兴趣的细胞个体形态以及组织形态，即细胞的个数、尺寸、状态、组合形态等，有利于后续的试验人员分析相关的试验数据，在细胞检测计数领域应用前景广泛。
图I是本发明的一种高精度细胞统计计数与分析装置的结构原理图；图2是本发明实施例中待识别的细胞显微图片；图3是本发明实施例中经过图像识别模块分析优化后得到的细胞分析图片；图4是本发明实施例中经过统计分析模块得到的细胞统计分析的相关数据直方图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。本实施例基于植物细胞显微图片的统计计数与分析实现，输入图像为细胞的显微镜照片图像。请参阅图1，一种高精度细胞统计计数与分析装置，包括拍照模块10、图像采集系统20、图像分析模块30、统计分析模块40和数据保存模块50，其中，拍照模块10用以为图像采集系统20提供合适的光源，并对光源调节，以对细胞图像进行光源补充，使图像的灰度均匀。光源调节的具体要求为以使得图像的灰度分布均匀为佳，灰度值绝大部分分布在50 200之间，可以使用相机采集程序来调节，观察灰度直方图分布。图像采集系统20与拍照模块10连接，用以对调节好光源的细胞图像进行调焦处理，并对调整好焦距的细胞图像进行采集储存。焦距可以以拍摄标志物体状态为参考，不能离焦和散焦，可通过调节镜头的焦距来控制，输出图片为图2所示。图像分析模块30分别与拍照模块10和图像采集系统20连接，用以分析采集到的细胞图像，计算图像的灰度直方图和失焦度，得到亮度调节参数和失焦系数后分别将亮度调节参数和失焦系数反馈至拍照模块和图像采集系统进行优化，并对优化后的图像通过自适应的细胞检测方法分析出细胞个体形态以及组织形态等识别结果。通过图像分析模块30分析采集到的数字图像，首先计算图像的灰度直方图，判断图像的亮度分布，得出亮度调节参数给拍照模块10，调节亮度，然后计算图像的失焦度，得出失焦系数反馈给图像采集系统20对采集系统进行优化，对优化后的图像通过自适应的细胞检测方法分析出用户感兴趣的细胞个体形态以及组织形态，包括细胞的个数、尺寸、状态、组合形态等。具体识别结果如图3所示；统计分析模块40与图像分析模块30连接，用以分析识别结果，统计出细胞的尺寸直方图，圆率直方图以及聚合形态直方图。如图4所示为尺寸直方数据保存模块50与统计分析模块40连接，用以通过excel表格形式保存统计分析模块40的相关结果并且保存相关数据到数据库中。以下介绍应用本发明的高精度细胞统计计数与分析装置进行细胞统计计数分析的具体过程。应用本发明的高精度细胞统计计数与分析装置进行细胞统计计数分析包括以下步骤步骤1，通过拍照模块提供合适的光源给采集系统，具体的要求以使得图像的灰度分布均匀，灰度值绝大部分分布在50 200之间，可以使用相机采集程序来调节，观察灰度直方图分布。
步骤2，通过图像采集系统对调整好焦距的细胞图像进行采集储存，焦距可以以拍摄标志物体状态为参考，不能离焦和散焦，通过调节镜头的焦距来控制。步骤3，通过图像分析模块，分析采集到的数字图像，首先计算图像的灰度直方图，判断图像的亮度分布，得出亮度调节参数给拍照模块，调节亮度，然后计算图像的失焦度，得出失焦系数反馈给图像采集系统对采集系统进行优化，对优化后的图像通过自适应的细胞检测方法分析出细胞个体形态以及组织形态。步骤4，通过统计分析模块分析步骤三得到的识别结果，统计出细胞的尺寸直方图，圆率直方图以及聚合形态直方图。步骤5，通过数据保存模块以excel表格形式保存上述的统计分析模块的相关结果并且保存相关数据到数据库中。上述步骤3通过亮度调节参数和图像的失焦系数给采集系统得到质量较好的图片，通过无人工干扰的自适应识别检测出细胞个体形态以及组织形态，通过步骤四所示的分析模块统计出细胞的尺寸直方图，圆率直方图以及聚合形态直方图储存在excel表格以及相关的数据库列表中。本发明的高精度细胞统计计数与分析装置通过图像识别模块调节拍照模块和图像采集系统，进而通过拍照系统给整个装置补充光源，由图像采集系统对细胞切片进行采集，并以拍摄标志物体状态为参考调节镜头的焦距来控制调焦，最终得到最优的、清晰的细胞显微图像。图像识别模块还可进行无人工干扰的自适应识别，得到细胞的个数、尺寸、状态、组合形态等测量值。统计分析模块把相关值生成直方图以便分析，最终的结果储存在excel表格以及相关的数据库列表中。与其它识别方法相比，本发明节省了大量的工作量以及识别难度，识别的准确性和一致性得到了保证，识别精度高。并且，本发明能够分析出用户感兴趣的细胞个体形态以及组织形态，即细胞的个数、尺寸、状态、组合形态等，有利于后续的试验人员分析相关的试验数据，在细胞检测计数领域应用前景广泛。以上所述，仅是本发明的较佳实施实例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。
权利要求
1.一种高精度细胞统计计数与分析装置，其特征在于，包括拍照模块、图像采集系统、图像分析模块、统计分析模块和数据保存模块，其中， 所述拍照模块用以为所述图像采集系统提供细胞图像，并对所述细胞图像进行光源补充，使图像的灰度均匀； 所述图像采集系统与所述拍照模块连接，用以对所述拍照模块提供的照片进行调焦处理并对调整好焦距的细胞图像进行采集储存； 所述图像分析模块分别与所述拍照模块和图像采集系统连接，用以分析采集到的细胞图像，计算图像的灰度直方图和失焦度，得到亮度调节参数和失焦系数后分别将亮度调节参数和失焦系数反馈至拍照模块和图像采集系统进行优化，并对优化后的图像通过自适应的细胞检测方法分析出细胞个体形态以及组织形态等识别结果； 所述统计分析模块与所述图像分析模块连接，用以分析所述的识别结果，统计出细胞的尺寸直方图，圆率直方图以及聚合形态直方图；所述数据保存模块与所述统计分析模块连接，用以通过excel表格形式保存所述的统计分析模块的相关结果并且保存相关数据到数据库中。
2.如权利要求I所述的高精度细胞统计计数与分析装置，其特征在于，所述细胞图像的灰度值分布在50 200之间。
全文摘要
一种高精度细胞统计计数与分析装置，包括为图像采集系统提供合适光源的拍照模块、对调节好光源的细胞图像进行调焦处理并进行采集储存的图像采集系统、分析采集到的细胞图像，计算图像的灰度直方图和失焦度，得到亮度调节参数和失焦系数后分别将亮度调节参数和失焦系数反馈至拍照模块和图像采集系统进行优化，对优化后的图像通过自适应细胞检测方法分析出细胞个体形态及组织形态等识别结果的图像分析模块、分析识别结果，统计出细胞的尺寸直方图，圆率直方图以及聚合形态直方图的统计分析模块和通过excel表格形式保存统计分析模块的相关结果并且保存相关数据到数据库的数据保存模块。本发明的识别精度高，在细胞检测计数领域应用前景广泛。
文档编号C12M1/34GK102851208SQ201210062508
公开日2013年1月2日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者谷朝臣, 戚进, 黄海清, 胡洁 申请人:上海凯度机电科技有限公司