(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111656138.3 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 南京理工大 学智能计算成像 研究院 有限公司 地址 210000 江苏省南京市 建邺区嘉陵江 东街8号科技综合体B4幢二单 元4层 (72)发明人 左超　张晓磊　陈钱　胡岩　江伟　 李卓识　 (74)专利代理 机构 北京翔瓯知识产权代理有限 公司 11480 代理人 向维登 (51)Int.Cl. G06T 7/194(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06T 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于数字全息成像技术的细胞图像的 准确分割方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于数字全息成像技术 的细胞图像的准确分割方法， 包括获取细胞图 像、 对图像进行预处理、 提取图像中的细胞区域， 识别单个细胞及对细胞图像进行分割五个步骤。 本发明方法能够快速获得细胞样 本的动态信息， 并且不会对细胞样本造成损害； 同时， 对于细胞 图像中存在细胞重叠、 细胞粘连等现象， 能够实 现对单个细胞的准确分割。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114359325 A 2022.04.15 CN 114359325 A 1.一种基于数字全息成像技 术的细胞图像的准确分割方法， 其特 征在于， 步骤如下： 步骤一， 从数字全息成像系统中获取细胞图像； 步骤二， 对图像进行 预处理， 设置阈值去除图像噪声点； 步骤三， 提取图像中的细胞区域， 通过自适应梯度阈值前景分割算法将整个细胞区域 从背景中分离出来； 步骤四， 识别单个细胞， 采用距离变换算法和H ‑minima变换算法识别细胞中心， 进而完 成对单个细胞的识别； 步骤五， 对细胞图像进行分割， 通过 标记符控制的分水岭算法实现细胞图像的分割。 2.根据权利要求1所述的一种基于数字全息成像技术的细胞图像的准确分割方法， 其 特征在于， 步骤一使用基于数字全息成像技术的三维动态显微成像系统， 包括光学成像系 统和软件算法系统； 光学成像系统包括： 照明模块， 氦氖激光器； 成像模块， 四个不同倍率的显微物镜； 分光 模块， 非偏振分束立方体； 图像采集模块， C CD工业相机； 软件算法系统的算法包括： 基于离轴全息干涉的定量相位恢复和三维重构算法； 基于 主成分分析的相位像差校准 算法； 频谱亚像素位移像差补偿算法； 微分干涉相衬显示 算法。 3.根据权利要求1所述的一种基于数字全息成像技术的细胞图像的准确分割方法， 其 特征在于， 步骤二具体为： 设定一个阈值th， 灰度值小于阈值th的像素点的灰度值置为0， 灰 度值大于或等于阈值的像素点的灰度值则不变， th取0.45 。 4.根据权利要求1所述的一种基于数字全息成像技术的细胞图像的准确分割方法， 其 特征在于， 步骤三具体为： 步骤3.1， 将整幅大小为m ×n的图像分为M ×N个子块， m和n分别为M和N的整数倍； 步骤3.2， 通过Sobel算子计算每个图像子块的梯度直方图， 即计算每个子图像中像素 点的梯度分布； 步骤3.3， 对每幅子图像进行Otsu分割， 得到各个子图像的最优分割阈值， 通过阈值识 别细胞区域。 5.根据权利要求1所述的一种基于数字全息成像技术的细胞图像的准确分割方法， 其 特征在于， 步骤四具体为： 步骤4.1， 细胞图像二值化， 步骤三中提取到的细胞区域设为白色， 外部背景区域设为 黑色； 步骤4.2， 将二值化后的细胞图像通过距离变换算法计算， 识别到初始的细胞中心坐标 并返回得到距离图像； 步骤4.3， 通过H ‑minima算法抑制距离图像中灰度差值小于阈值h 的局部极大值，  h取 2.3； 步骤4.4， 通过计算图像中连通分量的质心得到细胞中心的坐标， 完成单个细胞的识 别。 6.根据权利要求1所述的一种基于数字全息成像技术的细胞图像的准确分割方法， 其 特征在于， 步骤五具体为： 步骤5.1， 对步骤四中的细胞梯度图像利用形态学开闭运算重构图像， 并对重构后的图 像提取局部最小值进行 标记， 即为内部标记符；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114359325 A 2步骤5.2， 利用传统的分水岭算法对步骤四中经过距离变换和H ‑minima算法运算得到 的距离图进行分割， 即为外 部标记符； 步骤5.3， 对经过步骤5.1和步骤5.2产生的内部标记图像和外部标记图像,利用强制最 小技术产生梯度图像的局部最小值； 步骤5.4， 对修改后的梯度图像做分水岭分割得到最终的细胞分割图像。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114359325 A 3