【技术实现步骤摘要】
本公开涉及图像处理领域，尤其涉及一种三维电镜密度图处理方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、以蛋白质为代表的生物大分子是生命体内各种生理功能的主要执行者，而蛋白质的功能通常由其三维结构决定。因此，解析生物大分子的三维结构对理解其功能，进而理解其参与生命过程的机制，最终实现对生命过程的有效调控有着非常重要的意义。冷冻电镜(cryo-em)是获取生物大分子结构的一种重要手段，通过电镜照射可以得到三维电镜密度图，利用这个3d密度图像可以进一步解析出蛋白质结构。但是由于相机成像的特点，初始的电子云密度图往往呈现镜像状态，在传统的人工解析方法中，电镜专家们通过人工视察对镜像结构进行翻转以保证后续的结构解析的正确性，但这样的方式存在对人工经验和工作的依赖性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提出了一种三维电镜密度图处理方法、装置、电子设备及存储介质，旨在为高噪声图像提供一种保证信号不丢失的压缩和解压方法。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种三维电镜密度图处理方法，所述方法包括：
3、确定待处理的三维电镜密度图，所述三维电镜密度图中包括目标对象；
4、确定固定尺寸的三维滑动窗，并通过所述三维滑动窗以预设步长在所述三维电镜密度图中滑动获取多个立方体；
5、对每个所述立方体进行镜像预测，得到用于表征所述立方体中图像是否为镜像图像的置信度；
6、根据每个所述立方体对应的置信度，以及在所述三维电镜密度图中的位置确定三维的置信度矩阵
7、根据所述置信度矩阵中目标区域内的多个置信度判断所述三维电镜密度图是否为镜像图像；
8、响应于所述三维电镜密度图为镜像图像，对所述三维电镜密度图进行镜像翻转。
9、在一种可能的实现方式中，所述确定待处理的三维电镜密度图，包括：
10、采集所述目标对象的冷冻电镜图像得到候选密度图；
11、对所述候选密度图进行图像处理得到待处理的三维电镜密度图。
12、在一种可能的实现方式中，所述对所述候选密度图进行图像处理得到待处理的三维电镜密度图，包括：
13、对所述候选密度图进行裁剪，获取其中目标对象的三维点云所在的区域图像；
14、对所述区域图像进行归一化处理得到待处理的三维电镜密度图。
15、在一种可能的实现方式中，所述固定尺寸的长、宽和高均为预设长度，所述预设长度大于所述预设步长。
16、在一种可能的实现方式中，所述对每个所述立方体进行镜像预测，得到用于表征所述立方体中图像是否为镜像图像的置信度，包括：
17、将每个所述立方体分别输入预先训练的分类模型中，通过所述分类模型判断所述立方体中图像是否为镜像图像，并输出对应的置信度。
18、在一种可能的实现方式中，所述置信度矩阵中的目标区域为所述置信度矩阵中心尺寸预设的三维区域。
19、在一种可能的实现方式中，所述根据所述置信度矩阵中目标区域内的多个置信度判断所述三维电镜密度图是否为镜像图像，包括：
20、根据所述目标区域内每个所述置信度确定对应的特征值；
21、响应于所述特征值大于预设阈值，确定所述三维电镜密度图为镜像图像。
22、根据本公开的第二方面，提供了一种三维电镜密度图处理装置，所述装置包括：
23、图像获取模块，用于确定待处理的三维电镜密度图，所述三维电镜密度图中包括目标对象；
24、图像分割模块，用于确定固定尺寸的三维滑动窗，并通过所述三维滑动窗以预设步长在所述三维电镜密度图中滑动获取多个立方体；
25、镜像预测模块，用于对每个所述立方体进行镜像预测，得到用于表征所述立方体中图像是否为镜像图像的置信度；
26、矩阵确定模块，用于根据每个所述立方体对应的置信度，以及在所述三维电镜密度图中的位置确定三维的置信度矩阵；
27、镜像判断模块，用于根据所述置信度矩阵中目标区域内的多个置信度判断所述三维电镜密度图是否为镜像图像；
28、图像翻转模块，用于响应于所述三维电镜密度图为镜像图像，对所述三维电镜密度图进行镜像翻转。
29、在一种可能的实现方式中，所述图像获取模块，进一步用于：
30、采集所述目标对象的冷冻电镜图像得到候选密度图；
31、对所述候选密度图进行图像处理得到待处理的三维电镜密度图。
32、在一种可能的实现方式中，所述图像获取模块，进一步用于：
33、对所述候选密度图进行裁剪，获取其中目标对象的三维点云所在的区域图像；
34、对所述区域图像进行归一化处理得到待处理的三维电镜密度图。
35、在一种可能的实现方式中，所述固定尺寸的长、宽和高均为预设长度，所述预设长度大于所述预设步长。
36、在一种可能的实现方式中，所述镜像预测模块，进一步用于：
37、将每个所述立方体分别输入预先训练的分类模型中，通过所述分类模型判断所述立方体中图像是否为镜像图像，并输出对应的置信度。
38、在一种可能的实现方式中，所述置信度矩阵中的目标区域为所述置信度矩阵中心尺寸预设的三维区域。
39、在一种可能的实现方式中，所述镜像判断模块，进一步用于：
40、根据所述目标区域内每个所述置信度确定对应的特征值；
41、响应于所述特征值大于预设阈值，确定所述三维电镜密度图为镜像图像。
42、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。
43、根据本公开的第四方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
44、根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。
45、在本公开实施例中，确定包括目标对象的三维电镜密度图，并根据固定尺寸的三维滑动窗以预设步长在三维电镜密度图中滑动获取多个立方体。分别对每个立方体进行镜像预测，得到用于表征是否为镜像图像的置信度。根据每个立方体对应的置信度，以及在三维电镜密度图中的位置确定三维的置信度矩阵。根据置信度矩阵中目标区域内的多个置信度判断三维电镜密度图是否为镜像图像，响应于三维电镜密度图为镜像图像，对三维电镜密度图进行镜像翻转。本公开能够对三维电镜密度图进行自动识别以及反转，优化了三维电镜密度图的处理过程。同时，通过分割识别的方式提高了识别结果的准确性。
46、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
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1.一种三维电镜密度图处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定待处理的三维电镜密度图，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述候选密度图进行图像处理得到待处理的三维电镜密度图，包括：
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述固定尺寸的长、宽和高均为预设长度，所述预设长度大于所述预设步长。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述对每个所述立方体进行镜像预测，得到用于表征所述立方体中图像是否为镜像图像的置信度，包括：
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述置信度矩阵中的目标区域为所述置信度矩阵中心尺寸预设的三维区域。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述置信度矩阵中目标区域内的多个置信度判断所述三维电镜密度图是否为镜像图像，包括：
8.一种三维电镜密度图处理装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种三维电镜密度图处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定待处理的三维电镜密度图，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述候选密度图进行图像处理得到待处理的三维电镜密度图，包括：
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述固定尺寸的长、宽和高均为预设长度，所述预设长度大于所述预设步长。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述对每个所述立方体进行镜像预测，得到用于表征所述立方体中图像是否为镜像图像的置信度，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：李盼，刘海宾，刘丙华，郭良越，郭春龙，
申请(专利权)人：水木未来杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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