尿沉渣顯微圖像有形成分分割與特征提取方法研究.pdf

1、尿沉渣顯微鏡分析是臨床醫(yī)學(xué)上人體健康檢查的主要手段之一。近年來，基于圖像處理技術(shù)的尿沉渣顯微圖像有形成分自動分析研究，已成為生物細(xì)胞識別領(lǐng)域中的研究熱點之一，它不僅在臨床診斷方面有著巨大的實際應(yīng)用價值，在模式識別領(lǐng)域也存在著重要的學(xué)術(shù)研究意義。然而，由于成像系統(tǒng)的不完善以及尿沉渣有形成分自身特殊機(jī)理，尿沉渣顯微圖像中常常伴隨著弱邊緣有形成分，極大地增加了圖像的分割難度，另外由于種類構(gòu)成復(fù)雜，尿沉渣有形成分的特征提取也是模式識別領(lǐng)域中的一

2、個極具挑戰(zhàn)性的研究工作。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①針對弱邊緣尿沉渣顯微圖像有形成分的分割問題，提出一種改進(jìn)的局部秩變換(D-LRT)圖像分割方法，該方法首先利用鄰域標(biāo)準(zhǔn)差改進(jìn)局部秩變換的判斷條件，然后計算當(dāng)前像素的局部秩并與標(biāo)準(zhǔn)差相乘，作為當(dāng)前像素的變換值，遍歷圖像所有像素得到局部秩變換圖，經(jīng)過閾值選擇，將局部秩變換圖二值化，最后以面積為依據(jù)，利用 Canny邊緣檢測算子和圖像形態(tài)學(xué)處理，對非弱邊緣有形成分圖像進(jìn)行二次分割，完成

3、有形成分子圖像分割。本文對幾種不同程度的弱邊緣尿沉渣顯微圖像分割實驗均表明，提出的D-LRT方法對弱邊緣尿沉渣顯微圖像有形成分的分割具有較好魯棒性，分割完整度較高。②針對復(fù)雜的尿沉渣有形成分圖像特征提取問題，提出一種局部直方圖統(tǒng)計(LHS)方法和一種距離-灰度差分共生矩陣(D-GDCM)方法，結(jié)合面積、長度等6種幾何特征構(gòu)建有形成分圖像特征向量。LHS方法和D-GDCM方法介紹如下：為了準(zhǔn)確地提取尿沉渣有形成分圖像的旋轉(zhuǎn)、光照不變特征，

4、本文提出一種基于局部二值模式(LBP)的局部直方圖統(tǒng)計方法，該方法首先采用統(tǒng)一旋轉(zhuǎn)不變的LBP算子對有形成分圖像進(jìn)行圖像變換，然后基于距離變換原理，分層統(tǒng)計有形成分原圖及其LBP圖譜的直方圖并串聯(lián)作為有形成分圖像的LHS特征為了提高尿沉渣有形成分的特征描述能力，增強(qiáng)有形成分圖像識別算法的魯棒性，提出一種基于二階統(tǒng)計分析的距離-灰度差分共生矩陣方法，該方法首先利用有形成分二值圖像的一階中心矩獲取圖像的中心坐標(biāo)，以此為基準(zhǔn)計算出有形成分灰度

5、圖像的距離分布圖，然后聯(lián)合有形成分灰度圖像及其距離分布圖統(tǒng)計得到距離-灰度共生矩陣，計算該共生矩陣的系列二階矩作為有形成分圖像的特征值，接著由“局部階”計算有形成分圖像的局部灰度差分不變量，以同樣的方式計算得到距離-差分量共生矩陣及其二階矩特征值。最后，組合這些特征值為作為有形成分圖像的D-GDCM特征。③基于SVM對上皮細(xì)胞，管型，紅細(xì)胞，白細(xì)胞，結(jié)晶，真菌，雜質(zhì)7類尿沉渣有形成分進(jìn)行識別。結(jié)果表明提出的LHS特征和D-GDCM特征，