光學(xué)顯微圖像細(xì)胞結(jié)構(gòu)檢測和重建方法研究.pdf

1、對顯微細(xì)胞圖像進(jìn)行細(xì)胞檢測和重建，是細(xì)胞分析的重要方法之一。由于某些細(xì)胞尺度小，對顯微成像技術(shù)和分析方法有著很高的要求。隨著實驗方法尤其是光學(xué)顯微鏡成像技術(shù)的發(fā)展，獲取包含這類細(xì)胞結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)成為了可能，并且數(shù)據(jù)類型和容量都在迅速增長。但是對大規(guī)模的光學(xué)顯微圖像分析，實現(xiàn)快速又可靠的細(xì)胞檢測和重建，仍是一個難題。
　　本文研究三維光學(xué)顯微圖像的細(xì)胞（胞體）結(jié)構(gòu)檢測和非球形表面重建方法。具體內(nèi)容如下：
　　預(yù)處理采用改進(jìn)的多

2、尺度高斯-拉普拉斯濾波方法，結(jié)合Otsu亮度閾值分割和體積閾值分割，實現(xiàn)光學(xué)顯微圖像中不同尺度大小的胞體結(jié)構(gòu)增強和胞體前景與背景的分割。結(jié)果顯示，改進(jìn)的濾波方法對胞體的尺度變化有較好的適應(yīng)性，Otsu亮度閾值分割和體積閾值分割能夠滿足基本的胞體前景與背景分割需求。濾波操作占據(jù)整個算法的主要計算量，選擇合適的濾波窗口有利于降低時間消耗。
　　對預(yù)處理結(jié)果進(jìn)行距離變換，并將消除抖動后的距離圖的局部最大值點對應(yīng)為實際胞體的中心點，來實現(xiàn)

3、胞體定位。結(jié)果表明，消除抖動的處理能夠一定程度避免不規(guī)則結(jié)構(gòu)產(chǎn)生期望外的局部最大值點，定位中心點基本都接近實際胞體中心。
　　提出雙邊界射線爆發(fā)采樣結(jié)合橢球擬合的細(xì)胞表面檢測和重建方法，在定位結(jié)果的基礎(chǔ)上實現(xiàn)較高自動化程度的胞體表面結(jié)構(gòu)檢測和非球形數(shù)字化重建。結(jié)合遺漏胞體的處理方法提高重建結(jié)果的準(zhǔn)確性。實驗表明，大部分重建的胞體相對于球模型更接近真實的胞體形態(tài)，準(zhǔn)確率較高。
　　大規(guī)模的細(xì)胞結(jié)構(gòu)檢測與重建研究對計算硬件和軟件