尿沉渣有形成分自動(dòng)識(shí)別.pdf

1、尿沉渣中的有形成分形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，同時(shí)尿沉渣圖像還存在著聚焦不清、光照不均、模糊、背景復(fù)雜等問(wèn)題，容易造成尿沉渣圖像上的有形成分呈現(xiàn)出不同的形狀和紋理，因此很難快速、準(zhǔn)確的獲取能反映這些不同形狀不同紋理性質(zhì)的特征。同時(shí)尿沉渣中還存在著許多非典型的有形成分如各種雜質(zhì)、細(xì)胞碎片等，如果不加以處理，往往會(huì)對(duì)正常有形成分的識(shí)別造成干擾。這些問(wèn)題都增加了尿沉渣自動(dòng)識(shí)別的難度，影響著識(shí)別的準(zhǔn)確率。本文從理論和實(shí)踐兩方面研究了尿沉渣有形成分的

2、識(shí)別，并利用數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別技術(shù)，提出了有效的尿沉渣有形成分的識(shí)別算法。
　　首先，為了更好的提取特征，本文對(duì)尿沉渣有形成分的圖像采用 Canny算子提取邊緣，再結(jié)合形態(tài)學(xué)操作的方法進(jìn)行了二值化。并根據(jù)尿沉渣圖像模糊、光照不均易造成提取邊緣不完整的情況，提出了計(jì)算圖像梯度的標(biāo)準(zhǔn)差，并根據(jù)得到的標(biāo)準(zhǔn)差的值來(lái)動(dòng)態(tài)的調(diào)整 Canny算子的閾值的算法，從而使得對(duì)于不同質(zhì)量的尿沉渣圖像，該算法都能得到較為完整的二值圖。
　　在特

3、征提取方面，分別提取了尿沉渣有形成分的形狀特征和紋理特征。其中，形態(tài)特征包括面積、周長(zhǎng)、圓度、占空比、最小外接矩形長(zhǎng)寬比等特征。特別針對(duì)霉菌發(fā)芽成團(tuán)狀的特點(diǎn)，提出了先進(jìn)行霉菌的凹陷檢測(cè)，以對(duì)單個(gè)的霉菌個(gè)體進(jìn)行切分，再結(jié)合橢圓擬合的方法來(lái)描述其形態(tài)特征。在紋理特征方面，提出了基于距離變換的Local Jet紋理特征，該特征首先使用3階微分的Local Jet紋理特征得到圖像在不同尺度下的不同強(qiáng)度的紋理描述，然后依據(jù)距離的大小分層次的統(tǒng)計(jì)這

4、些紋理特征。所提取的特征具有抗旋轉(zhuǎn)、抗平移和適當(dāng)尺度的縮放的優(yōu)良特性，并且能避免背景信息的干擾，同時(shí)還將紋理信息在圖中的位置分布情況統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，有效的描述了有形成分的紋理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該特征能夠?qū)δ虺猎行纬煞诌M(jìn)行有效的識(shí)別，特別是能很好地識(shí)別雜質(zhì)這種非典型有形成分，從而能排除其對(duì)典型有形成分的識(shí)別干擾。
　　在分類器上，采用了支持向量機(jī)（SVM）作為紋理特征的分類器，并根據(jù)不同的尿沉渣有形成分的特點(diǎn)，利用決策樹(shù)將提取的紋理和形態(tài)特