CN108693096A - 红细胞检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种红细胞检测方法及系统，涉及生物、微生物分析检测领域，其方法包括：获取包含红细胞在内的显微图像；进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的红细胞形状；计算填充前后红细胞的面积差；当低于第一设定值时，则判断为无淡染区红细胞；对填充部分的外轮廓进行皱缩性分析，低于第二设定值时，则判断为含淡染区红细胞。相较于现有技术，本申请提供的红细胞检测方法，采用直接观测法，利用图像分析方法，自动识别出红细胞，不仅操作便捷，测量效率高，而且，识别精度高，不仅能够用于定性分析，也可用于定量分析，还可以为更详细的分析红细胞内的结构，打下良好的基础。
Description
技术领域
本发明涉及生物、微生物分析检测领域，尤其是涉及一种红细胞检测方法及系统。
背景技术
目前，临床中进行红细胞检测的办法主要是采用生化法，其中，血液检查是一种很常规很普及的检查方法，加不同试剂产生不同的反应(主要是光的变化)，根据反应精确测量血液的各种指标。此外，还有流式细胞法(FCM)，通过特定的荧光剂进行染色，并对所发荧光光度进行计量来测量，具有测量复杂、时间周期长、信噪比高、精度偏低的缺点。
以上均是间接法，直接进行红细胞图像检测的方法是利用显微镜人眼直接查看，用显微镜系统来进行检查，红细胞更清晰，其内部结构也可以清晰可见，为分析各类红细胞提供了很好的分析工具。显微镜系统都仍然是通过人眼观察，进行人为判断，红细胞的个数及各种特别的红细胞也是靠人工来观察的，仅能作为定性分析，如用作定量分析，则精确度无法满足要求。
进一步来说，红细胞有各种正常和不正常的情况，尤其不正常的情况，对医生判断病情，是一种非常重要的参考依据，但是，现有技术中还不存在通过显微镜图像测量的方法来自动测量红细胞的各种不同的类型的方法及装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种红细胞检测方法及系统，以解决现有技术中在人工观察红细胞方面，存在的技术难度大、检测精度低、无法用作定量分析的问题。
本发明提供的一种红细胞检测方法，包括：
获取包含红细胞在内的显微图像；
进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的红细胞形状；
计算填充前后红细胞的面积差；当低于第一设定值时，则判断为无淡染区红细胞；
对填充部分的外轮廓进行皱缩性分析，低于第二设定值时，则判断为含淡染区红细胞。
在上述技术方案中，进一步的，获取包含红细胞在内的显微图像的方法为：
显微镜系统获取人体活血或者染色干血的图像；
由固定在显微镜系统上的视频头采集图像，转换成电信号后，传输至分析模块。
在上述技术方案中，进一步的，通过自动修正阈值的方法来进行图像分割，提高边缘检测的准确性。
此外，本申请还提供一种红细胞检测系统，包括：
显微镜系统，所述显微镜系统用于获取包含红细胞在内的显微图像；
图像信息采集模块，所述图像信息采集模块与显微镜系统连接，用于接收以及处理显微图像；
分析模块，所述分析模块与图像信息采集模块和控制模块连接，用于分析包含红细胞在内的显微图像；对显微图像内的红细胞进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的红细胞图像；计算填充前后红细胞图像的面积差；当低于第一设定值时，则判断为无淡染区红细胞；对填充部分的外轮廓进行皱缩性分析，低于第二设定值时，则判断为含淡染区红细胞；
输出模块，所述输出模块与分析模块连接，用于输出分析模块的分析结果。
在上述技术方案中，进一步的，所述输出模块为打印机。
在上述技术方案中，进一步的，显微镜系统还包括能够实现自动平移及对焦的三轴自动运动载物台。
在上述技术方案中，进一步的，所述显微镜系统包括显微镜和透镜组构成，所述透镜组与显微镜连接，所述视频头固定在透镜组上。
在上述技术方案中，进一步的，所述透镜组由多个透镜胶合而成。
在上述技术方案中，进一步的，还包括控制模块，所述控制模块一方面与分析模块连接，另一方面与显微镜系统连接。
在上述技术方案中，进一步的，所述图像信息采集模块为数字视频头或者模拟视频头。
相较于现有技术，本发明提供的红细胞检测方法，采用直接观测法，利用图像分析方法，自动识别出红细胞，不仅操作便捷，测量效率高，而且，识别精度高，能够准确测量红细胞的个数及各种特别的红细胞，不仅能够用于定性分析，也可用于定量分析，还可以为更详细的分析红细胞内的结构，打下良好的基础。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的一些实施例提供的红细胞检测方法的流程示意图；
图2为本申请的一些实施例提供的红细胞检测系统的结构示意图；
图3为本申请的一些实施例提供的红细胞检测系统的显微镜系统的结构示意图；
附图标记：
1-显微镜系统；2-图像信息采集模块；3-分析模块；4-输出模块；5-控制模块；11-显微镜；12-透镜组；13-三轴自动运动载物台。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1，本发明提供一种红细胞检测方法，包括：
在步骤110中，获取包含红细胞在内的显微图像。
其中，获取显微图像的设备为显微镜系统1和视频头，显微镜系统1包括显微镜11和透镜组12构成，所述透镜组12与显微镜11连接，所述视频头固定在透镜组12上。
其中，观测对象可以是人体活血或者染色干血。
在步骤120中，进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的红细胞形状。
因为红细胞边缘有些模糊，用固定的阈值进行图像分割的话，不同的区域，结果不一样。因此，本实施例在图像识别中是通过自动修正阈值的方法来进行图像的分割，来保证红细胞边缘检测的准确性。所述自动修正阈值的方法，就是用不同的阈值来进行图像分割，不同的阈值会得到不同的红细胞面积图，选择其像素邻近点的像素做参考，得出最佳阈值，邻近点选择的多，效果就好。选择阈值完成边缘检测后，将里面的空隙填满，就变成一个完整的血细胞的形状。
在步骤130中，计算填充前后红细胞的面积差；当低于第一设定值时，则判断为无淡染区红细胞。
在步骤140中，对填充部分的外轮廓进行皱缩性分析，低于第二设定值时，则判断为含淡染区红细胞。
红细胞一般含有淡染区，其淡染区的面积就是上述填充面积，判断含有淡染区红细胞的方法是该填充面积外轮廓基本接近圆形或者很光滑，填充面积部分外轮廓皱缩小的为含淡染区的红细胞。
相较于现有技术，本申请提供的红细胞检测方法，采用直接观测法，利用图像分析方法，自动识别出红细胞，不仅操作便捷，测量效率高，而且，识别精度高，能够准确测量红细胞的个数及各种特别的红细胞，不仅能够用于定性分析，也可用于定量分析，还可以为更详细的分析红细胞内的结构，打下良好的基础。
参阅图2，本发明提供一种红细胞检测系统，包括显微镜系统1、图像信息采集模块2、分析模块3以及输出模块4。
显微镜系统1，所述显微镜系统1用于获取包含红细胞在内的显微图像；
参阅图3，显微镜系统1包括显微镜11和透镜组12构成，所述透镜组12与显微镜11连接。
图像信息采集模块2，所述图像信息采集模块2与显微镜系统1连接，用于接收以及处理显微图像；
在一些实施例中，所述图像信息采集模块2为视频头，视频头固定在透镜组12上。具体来说视频头有两种方式：
一种是光学信号通过模拟视频头变成模拟电信号，送到计算机图像采集卡中，变成计算机里的图像信号；另一种，是直接安装数字视频头，不再通过图像采集卡直接变成数字信号进入计算机，这样的图像清晰度更高，没有转换的信号失真。
分析模块3，所述分析模块3与图像信息采集模块2和控制模块5连接，用于分析包含红细胞在内的显微图像；对显微图像内的红细胞进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的红细胞图像；计算填充前后红细胞图像的面积差；当低于第一设定值时，则判断为无淡染区红细胞；对填充部分的外轮廓进行皱缩性分析，低于第二设定值时，则判断为含淡染区红细胞；
输出模块4，所述输出模块4与分析模块3连接，用于输出分析模块3的分析结果。
在一些实施例中，所述输出模块4为打印机，打印机把分析的结果进行打印输出，包括文字和图像信息。在一些实施例中，所述输出模块4为显示屏，用于显示分析结果。
在一些实施例中，显微镜系统1还包括能够实现自动平移及对焦的三轴自动运动载物台13。
载物台可以是普通载物台，也可以是三轴自动运动载物台13，载物台采用XYZ三轴自动运动的载物台，可实现自动走台自动聚焦功能，自动化程度更高。具体来说，XY轴控制载物台平面运动，Z轴可以实现自动聚焦功能，控制Z轴变化，采集相应的图像，分析其清晰度，最清晰的位置即为聚焦最佳位置。
在一些实施例中，透镜组12由多个透镜胶合而成。
红细胞检测系统还包括控制模块5，所述控制模块5一方面与分析模块3连接，另一方面与显微镜系统1连接。具体来说，控制模块5控制三轴自动运动载物台13动作，实现自动调整对焦。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种红细胞检测方法，其特征在于，包括：
获取包含红细胞在内的显微图像；
进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的红细胞形状；
计算填充前后红细胞的面积差；当低于第一设定值时，则判断为无淡染区红细胞；
对填充部分的外轮廓进行皱缩性分析，低于第二设定值时，则判断为含淡染区红细胞。
2.根据权利要求1所述的红细胞检测方法，其特征在于，获取包含红细胞在内的显微图像的方法为：
显微镜系统获取人体活血或者染色干血的图像；
由固定在显微镜系统上的视频头采集图像，转换成电信号后，传输至分析模块。
3.根据权利要求1所述的红细胞检测方法，其特征在于，通过自动修正阈值的方法来进行图像分割，提高边缘检测的准确性。
4.一种红细胞检测系统，其特征在于，包括：
显微镜系统，所述显微镜系统用于获取包含红细胞在内的显微图像；
图像信息采集模块，所述图像信息采集模块与显微镜系统连接，用于接收以及处理显微图像；
分析模块，所述分析模块与图像信息采集模块和控制模块连接，用于分析包含红细胞在内的显微图像；对显微图像内的红细胞进行边缘检测，并填充边缘内部空隙，以形成完整的红细胞图像；计算填充前后红细胞图像的面积差；当低于第一设定值时，则判断为无淡染区红细胞；对填充部分的外轮廓进行皱缩性分析，低于第二设定值时，则判断为含淡染区红细胞；
输出模块，所述输出模块与分析模块连接，用于输出分析模块的分析结果。
5.根据权利要求4所述的红细胞检测系统，其特征在于，所述输出模块为打印机。
6.根据权利要求4所述的红细胞检测系统，其特征在于，显微镜系统还包括能够实现自动平移及对焦的三轴自动运动载物台。
7.根据权利要求4所述的红细胞检测系统，其特征在于，所述显微镜系统包括显微镜和透镜组构成，所述透镜组与显微镜连接，所述视频头固定在透镜组上。
8.根据权利要求7所述的红细胞检测系统，其特征在于，所述透镜组由多个透镜胶合而成。
9.根据权利要求4所述的红细胞检测系统，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块一方面与分析模块连接，另一方面与显微镜系统连接。
10.根据权利要求4所述的红细胞检测系统，其特征在于，所述图像信息采集模块为数字视频头或者模拟视频头。
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