本发明专利技术公开了一种用于单个血红细胞检测的图像采集方法及系统。本发明专利技术在对单个血红细胞的图像采集时运用自动取景和自动对焦方式，实现对单个血红单细胞图像自动采集、自动筛选、自动识别等操作，使单细胞的颜色、大小、长度等信息可以清晰的呈现在显示器上，克服了手动调节方式的系统费时费力、图像采集效果因人而异的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及图像采集与识别
，具体设及一种用于单个血红细胞检测的图 像采集方法及系统。
技术介绍
医学上对于单个单细胞的研究，能够掌握更准确更全面的单细胞信息，可W克服 W往群体分析中平均结果对个别信息掩盖的局限性，因此，单细胞分析的引入对疾病的早 期预防和诊断具有重要的科学意义。传统的血单细胞图像采集装置，主要通过人眼观看目 镜中的单细胞图像质量（例如图像的完整性、图像清晰度等），用手动控制方式来调节单细 胞和显微镜之间的=维空间距离，使单细胞图像的视觉效果最佳。该种手动调节方式不仅 不能实现自动化，而且在调节时还会有很大的误差，费时费力，图像采集效果因人而异。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于单个血红细胞检测的图像采集方法及系统，可W实现对单个 血红单细胞图像自动采集、自动筛选、自动识别等操作，使单细胞的颜色、大小、长度等信息 可W清晰的呈现在显示器上。 一种用于单个血红细胞检测的图像采集方法，所述方法包括；在对单个血红细胞 的图像采集时运用自动取景和自动调焦方式。 所述自动取景步骤包括；采集一幅单细胞图像并计算统计出单细胞图像的像素数 量；在二维平面X轴方向将采集目标水平移位后，重新采集一幅单细胞图像并计算统计出 单细胞图像的像素数量；如果后一幅比前一幅单细胞图像的像素数量大，则继续按此方向 将采集目标水平移位，直到后一幅和前一幅单细胞图像的像素数量相等，二维平面X轴方 向的自动取景结束；用同样的方法完成对二维平面Y轴方向的自动取景。 所述自动取景步骤还包括对采集到的单细胞图像进行相应的去噪处理，并通过设 定灰度阔值，将单细胞图像与背景图像加W区别。 所述自动调焦步骤包括；通过手动取景和手动调焦使典型的单细胞成像处于最 清晰状态，计算并存储此时单细胞图像清晰度评价函数值，作为其它细胞成像分析的基准 值F0 ;采集一幅待分析与诊断的单细胞图像，计算其图像清晰度评价函数值并记为令 |。斗。| =e1;如果e1<e，则完成自动调焦；如果e1〉e，则减小物距后采集第二幅单细胞 图像，计算其图像清晰度评价函数值并记为F,，令IF2-F。！ =e,;如果e2<e，则完成自动 调焦；如果￡2〉e且则继续减小物距后重新采集单细胞图像，计算其图像清晰度 评价函数值并与基准值F。比较，直到得到的图像清晰度评价函数值小于基准值F。为止，完 成自动调焦；如果e2〉e且e2〉Ei，则增大物距后重新采集单细胞图像，计算其图像清晰 度评价函数值并与基准值F。比较，直到得到的图像清晰度评价函数值小于基准值F。为止， 完成自动调焦；[000引其中式中；D为照相器材的光圈直 径，R为弥散圆的直径，f为镜头焦距，U为物距。【附图说明】 图1为自动图像进样装置的总体构成示意图。 图2为硬件平台结构框示意图。 图3为步进电机控制模块构成框示意图。 图4为驱动巧片电路示意图。 图5为信号隔离电路示意图。 图6为两种滤波去噪结果示意图。 图7为X-Y平面运动控制程序流程图。 图8为原始图像与其对应的直方图。 图9不同阔值条件下的二值化图像。[001引图10为Z轴调焦程序流程图。 图11为清晰度评价函数仿真结果示意图。【具体实施方式】 本专利技术的单个血单细胞检测的自动取景与调焦图像采集装置主要由系统软件和 硬件构成，软件部分主要完成图像的分析和处理，包括图像的预处理、取景时X-Y平面的 运动控制，取景时调焦的Z轴的运动控制、图像评价函数的计算；整个硬件部分由CCD照相 机、显示器、控制器、步进电机、驱动电路、显微镜及平台等部分组成。下面结合附图对本发 明作进一步描述。硬件见图1、图2、图3、图4、图5。 在图1中，启动系统程序，完成初始化工作。系统载物台上的单细胞标本经显微镜 放大后成像在CCD上，CCD传感器将采集到的图像信号送至控制器。控制器首先对图像进 行去噪；第二步，控制器根据单细胞图像的完整性，向步进电机发出控制指令，调整载物台 在X-Y平面内运动，W使单细胞处于最佳视觉观察位置，整个控制系统是一个闭环控制系 统，使单个单细胞的图像能完整显示；第=步，根据有关算法计算图像的清晰度。根据清晰 度评价结果，如未达到清晰度要求，给出调焦策略，控制步进电机，使控制载物台在Z轴上 向上或者向下运动，使单细胞图像的清晰度最佳为止。控制器同时把采集和处理后的数字 图像信号送至显示器上显示。 在图 2 中，最小系统层由处理器（S3C2440)、256MBNandFlash、128MBSDRAM、复位 电路组成。底板由LCD模块、CAMERA模块、lOOMDM9000网卡、五线异步串行口、Jtag调试 接口和电源模块等组成。LCD接口为S3C2440处理器提供自由、强大的用户输入输出接口。 照相机的型号为VS-890肥，该照相机的镜头与感光器一体化，像素矩阵795 (H)X596 (V)， 控制方式RS-232C/RS-485,光圈控制自动/固定。Flash存储器具有数据断电不易丢失的 特点，用于固化程序和数据。其中将编写好的程序烧写到NorFlash中，系统上电时程序可 直接在NorFlash中运行。128MBSDRAM存储器用于存储程序和数据。程序中将孤R2SDRAM 用做输入图像的缓存，便于图像处理的操作。 在图3中，模块完成对步进电机的驱动，是根据处理器处理图像评价函数的值W 及图像的灰度值来通过数据总线发送数据给步进电机驱动板，可W让步进电机按照设计的 要求进行转动，调整物镜与单细胞之间的前后、左右W及上下距离，从而完成自动取景与调 焦过程。 在图4中，TB6560巧片具有工作电压范围宽，效率高，相电流、细分数可调，自动半 流的特点，单项输出最大电流3.5A，细分具有整步、1/2、1/8、1/16细分方式，可满足微步距 驱动的要求。其中VMA(引脚18)VMB(引脚8)为电机驱动电源引脚，需连接瓷片去禪电容和 电解电容稳压。〇UT_AP(引脚 16)、OUT_AM(引脚 13)、OUT_BP(引脚 12)、OUT_BM(引脚 9)、 分别为电机A、B相电机输出接口，巧片内部已有续流二极管。PGNDA(引脚15)、PGNDB(引 脚10)、SGND(引脚6)分别为电机A、B相驱动电源地和逻辑电源地。逻辑控制电源选5V， VDD(引脚20)为逻辑电源引脚，需要连接去禪电容和旁路电容减少干扰噪声。SWDIP-6拨 码开关分别设置电机扭矩、细分模式，电流衰减。[002引在图5中，控制信号有S种（CLK、CW/CCW、ENABLE)分别控制电机的转角和速度、电 机正反转的方向W及使能，该些信号由S3C2440处理器产生，经过光禪隔离后与驱动巧片 连接。光禪的作用为；防止电机干扰和损坏接口电路；对控制信号进行整形。其中CLK、CW/ CCW、ENABLE信号。需选择高速光禪，保证信号禪合后不会发生滞后和崎变。本设计中选择 两片4N25高速光禪，一片PC817普通光禪隔离ENABLE慢速信号。 在图6中，成像系统在获取图像时，一般图像含有的噪声有成像器件的暗电流噪 声、阻性元器件内部产生的高斯噪声W及图像采集过程中产生的椒盐噪声等，该些噪声导 致图像的某些重要特征被淹没或改变，影响图像的取景W及调焦曲线的单峰性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于单个血红细胞检测的图像采集及系统，在采集单个血红细胞图像之后采用邻域平均滤波法对所采集的单个血红细胞图像进行去噪，然后对单细胞图像进行灰度处理，之后求出其灰度图像的直方图，以直方图两个波峰之间的谷底处的灰度值作为灰度阈值，通过设定灰度阈值，将单个血红细胞图像与背景的像素区别开来；在进行自动调焦的过程中，选择Brenner梯度函数作为清晰度评价函数；其中所述方法包括：在对单个血红细胞的图像采集时实现自动取景和自动调焦方式。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勋，罗晓曙，闭金杰，潘骁，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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