CN114287880A - 一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法 - Google Patents

一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114287880A
CN114287880A CN202111512391.1A CN202111512391A CN114287880A CN 114287880 A CN114287880 A CN 114287880A CN 202111512391 A CN202111512391 A CN 202111512391A CN 114287880 A CN114287880 A CN 114287880A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blood vessel
infrared image
network
angle
tumor formation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111512391.1A
Other languages
English (en)
Inventor
夏粱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
West China Hospital of Sichuan University
Original Assignee
West China Hospital of Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by West China Hospital of Sichuan University filed Critical West China Hospital of Sichuan University
Priority to CN202111512391.1A priority Critical patent/CN114287880A/zh
Publication of CN114287880A publication Critical patent/CN114287880A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,包括步骤:S10,将红外图像采集探头对向动物癌细胞接种部位,并实时获取接种部位的红外图像;S20,将红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点;S30,根据血管特征点构建血管网络图像;S40,利用血管网络图像获取血管分布情况;S50,根据血管分布情况获得成瘤状态。本发明通过红外检测获取血管分布状态,根据血管分布状态获得早期成瘤情况,无需外部介入,实时掌握早期成瘤情况。

Description

一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法
技术领域
本发明属于动物实验技术领域,特别是涉及一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法。
背景技术
对于动物实验中癌细胞的成瘤检测,目前多采用体外测量和CT影像技术进行检测。CT影像技术通过成像状态来确定癌细胞的成瘤状态,而现有CT影像技术对于癌细胞早期成瘤状态检测的灵敏度仍有待提高。尤其当在接种的癌细胞较少时,早期很难被发现,体外无法有效测量,CT影像也难以准确的检测。
监测癌细胞成瘤及发展是肿瘤动物实验的重要内容。由于癌细胞状态变化快,常需要实时获取动物体内癌细胞在各时间段的成瘤状态,因此对于实时性的要求较高。然而通过体外测量无法满足实时监测的需求;如果通过多次CT影像监测来满足实时性,却带来了极高的监测成本。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,通过红外检测获取血管分布状态,根据血管分布状态获得早期成瘤情况,无需外部介入,实时掌握早期成瘤情况。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,包括步骤:
S10,将红外图像采集探头对向动物癌细胞接种部位,并实时获取接种部位的红外图像;
S20,将红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点;
S30,根据血管特征点构建血管网络图像;
S40,利用血管网络图像获取血管分布情况;
S50,根据血管分布情况获得成瘤状态。
进一步的是,所述血管识别网络为经过训练后的卷积神经网络,对输入的红外图像识别血管特征点,根据血管特征点构建血管网络图像,包括步骤:
对红外图像的像素点进行识别,提取多个血管区域;
对每个血管区域提取血管边缘特征点;
每个利用血管边缘特征点构建单根血管子图;
将各个单根血管子图进行合并后构成整个血管网络图像。
进一步的是,在所述步骤S10中,将多个红外图像采集探头以不同的角度对向动物癌细胞接种部位,或旋转红外图像采集探头以不同的角度对向动物癌细胞接种部位,获取接种部位的多角度红外图像。
进一步的是,将多角度红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点,根据多角度的血管特征点构建三维模型作为血管网络图像。
进一步的是,将多角度红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点,包括步骤:
对单张红外图像的像素点进行识别,提取多个血管区域;对每个血管区域提取血管边缘特征点,构成单根血管特征点组,并由单根血管特征点组构建单根血管子图;将多个血管区域中的多个单根血管特征点组构成单角度特征点集合,将多个血管区域中的多个单根血管特征点组构建单根血管合并成单角度血管图集;
将多个角度的红外图像采用同样方式获得到多个单角度特征点集合,和多个单角度血管图集。
进一步的是,根据多角度的血管特征点构建三维模型作为血管网络图像,包括步骤:
在多个单角度血管图集中,对比各个角度中多个单角度血管图集,提取不同图像中相同血管的特征点作为关键点位;
根据结合关键点位构建初始三维模型;
利用多个单角度特征点集合,根据结合关键点位向初始三维模型映射所有特征点,构成三维血管网络图像。
进一步的是,根据血管网络图像的特征点分布情况,确定血管分布情况,所述血管分布情况包含血管的数量、形状和大小。
进一步的是,根据血管分布情况获得成瘤状态,包括步骤:
提取血管网络图像的边缘特征确定整体区域框;
根据整体区域框计算区域框大小,获得成瘤大小和形状;
根据血管网络图像中血管分布密度,获得成瘤发展状态。
进一步的是,在动物癌细胞接种部位设置有调温设备,通过调温设备向该部位提供热源,从而使所采集的红外图像更加清晰。
进一步的是,当血管识别网络无法从红外图像中有效识别血管特征点时,通过调温设备进行增温加热,加热后再进行红外图像的采集。
采用本技术方案的有益效果:
由于癌细胞在早期成瘤过程中具有血管发育的特征,本发明通过对癌细胞接种部位利用红外图像采集实时获取该部位的红外图像,并通过对红外图像的实时特征获取构建血管分布状态,从而获取癌细胞早期成瘤状态。本发明无需外部介入体内,通过外部红外探头即可实现,能够实时且准确的掌握癌细胞早期成瘤情况,检测成本低,有利于动物癌细胞成瘤实验的持续发展。
本发明利用将多个红外图像采集探头以不同的角度对向动物癌细胞接种部位,或旋转红外图像采集探头以不同的角度对向动物癌细胞接种部位,获取接种部位的多角度红外图像;将多角度红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点,根据多角度的血管特征点构建三维模型作为血管网络图像;能够提高检测准确度,能够从体外还原癌细胞成瘤的状态,无需外部介入体内。
本发明当血管识别网络无法从红外图像中有效识别血管特征点时,通过调温设备进行增温加热,加热后再进行红外图像的采集,能够提高红外图像中提取图像特征的精准度,扩大监测适应范围。
附图说明
图1为本发明的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法的流程示意图;
图2为本发明中一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法的优化实施方式1的流程示意图;
图3为本发明中一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法的优化实施方式2的流程示意图;
图4为本发明中一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法的优化实施方式3的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步阐述。
在本实施例中,参见图1所示,本发明提出了一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,包括步骤:
S10,将红外图像采集探头对向动物癌细胞接种部位,并实时获取接种部位的红外图像;
S20,将红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点;
S30,根据血管特征点构建血管网络图像;
S40,利用血管网络图像获取血管分布情况;
S50,根据血管分布情况获得成瘤状态。
作为上述实施例的优化方案1,如图2所示,一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,包括步骤:
S10,将红外图像采集探头对向动物癌细胞接种部位,并实时获取接种部位的红外图像。
S20,将红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点;所述血管识别网络为经过训练后的卷积神经网络,对输入的红外图像识别血管特征点,包括步骤:
对红外图像的像素点进行识别,提取多个血管区域;
对每个血管区域提取血管边缘特征点。
S30,根据血管特征点构建血管网络图像,包括步骤:
每个利用血管边缘特征点构建的单根血管子图;
将各个单根血管子图进行合并后构成整个血管网络图像。
S40,根据血管网络图像的特征点分布情况,确定血管分布情况,所述血管分布情况包含血管的数量、形状和大小。
S50,根据血管分布情况获得成瘤状态,包括步骤:
提取血管网络图像的边缘特征确定整体区域框;
根据整体区域框计算区域框面积,获得成瘤大小和形状;
根据血管网络图像中血管分布密度,获得成瘤发展状态。
作为上述实施例的优化方案2,如图3所示,一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,包括步骤:
S10,将多个红外图像采集探头以不同的角度对向动物癌细胞接种部位,或旋转红外图像采集探头以不同的角度对向动物癌细胞接种部位,获取接种部位的多角度红外图像。
S20,将多角度红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点,包括步骤:
对单张红外图像的像素点进行识别,提取多个血管区域;对每个血管区域提取血管边缘特征点,构成单根血管特征点组,并由单根血管特征点组构建单根血管子图;将多个血管区域中的多个单根血管特征点组构成单角度特征点集合,将多个血管区域中的多个单根血管特征点组构建单根血管合并成单角度血管图集;
将多个角度的红外图像采用同样方式获得到多个单角度特征点集合,和多个单角度血管图集。
S30,根据多角度的血管特征点构建三维模型作为血管网络图像,包括步骤:
在多个单角度血管图集中,对比各个角度中多个单角度血管图集,提取不同图像中相同血管的特征点作为关键点位;可根据单角度单根血管子图通过投影映射等方式模拟其他角度的单根血管子图,同时根据对比其他角度的实际单根血管子图的相似度确定不同图像中相同血管,并将相同血管的特征点作为关键点位;
根据结合关键点位构建初始三维模型;
利用多个单角度特征点集合,根据结合关键点位向初始三维模型映射所有特征点,构成三维血管网络图像。
S40,根据三维血管网络图像的特征点分布情况,确定血管分布情况,所述血管分布情况包含血管的数量、形状和大小。
S50,根据血管分布情况获得成瘤状态,包括步骤:
提取血管网络图像的边缘特征确定整体区域框,可提取多维度的二维平面框,也可提取三维边界区域框;
根据整体区域框计算区域框大小,获得成瘤大小和形状;可根据二维平面框获取截面面积,可根据三维边界区域框获得成瘤体积;
根据血管网络图像中血管分布密度,获得成瘤发展状态。
作为上述实施例的优化方案3,如图4所示,在动物癌细胞接种部位设置有调温设备,通过调温设备向该部位提供热源,从而使所采集的红外图像更加清晰。
一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,包括步骤:
S10,将红外图像采集探头对向动物癌细胞接种部位,并实时获取接种部位的红外图像;
S20,将红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点;当血管识别网络无法从红外图像中有效识别识别血管特征点时,通过调温设备向该部位提供热源,并再次返回步骤S10采集红外图像;
S30,根据血管特征点构建血管网络图像;
S40,利用血管网络图像获取血管分布情况;
S50,根据血管分布情况获得成瘤状态。
为了提高检测效果,可将瘤细胞接种到动物表皮下,然后利用红外图像采集探头对向动物癌细胞接种部位并实时获取接种部位的红外图像。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,包括步骤:
S10,将红外图像采集探头对向动物癌细胞接种部位,并实时获取接种部位的红外图像;
S20,将红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点;
S30,根据血管特征点构建血管网络图像;
S40,利用血管网络图像获取血管分布情况;
S50,根据血管分布情况获得成瘤状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,所述血管识别网络为经过训练后的卷积神经网络,对输入的红外图像识别血管特征点,根据血管特征点构建血管网络图像,包括步骤:
对红外图像的像素点进行识别,提取多个血管区域;
对每个血管区域提取血管边缘特征点;
每个利用血管边缘特征点构建的单根血管子图;
将各个单根血管子图进行合并后构成整个血管网络图像。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,在所述步骤S10中,将多个红外图像采集探头以不同的角度对向动物癌细胞接种部位,或旋转红外图像采集探头以不同的角度对向动物癌细胞接种部位,获取接种部位的多角度红外图像。
4.根据权利要求3所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,将多角度红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点,根据多角度的血管特征点构建三维模型作为血管网络图像。
5.根据权利要求4所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,将多角度红外图像输入到血管识别网络,识别血管特征点,包括步骤:
对单张红外图像的像素点进行识别,提取多个血管区域;对每个血管区域提取血管边缘特征点,构成单根血管特征点组,并由单根血管特征点组构建单根血管子图;将多个血管区域中的多个单根血管特征点组构成单角度特征点集合,将多个血管区域中的多个单根血管特征点组构建单根血管合并成单角度血管图集;
将多个角度的红外图像采用同样方式获得到多个单角度特征点集合,和多个单角度血管图集。
6.根据权利要求5所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,根据多角度的血管特征点构建三维模型作为血管网络图像,包括步骤:
在多个单角度血管图集中,对比各个角度中多个单角度血管图集,提取不同图像中相同血管的特征点作为关键点位;
根据结合关键点位构建初始三维模型;
利用多个单角度特征点集合,根据结合关键点位向初始三维模型映射所有特征点,构成三维血管网络图像。
7.根据权利要求2或6所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,根据血管网络图像的特征点分布情况,确定血管分布情况,所述血管分布情况包含血管的数量、形状和大小。
8.根据权利要求7所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,根据血管分布情况获得成瘤状态,包括步骤:
提取血管网络图像的边缘特征确定整体区域框;
根据整体区域框计算区域框大小,获得成瘤大小和形状;
根据血管网络图像中血管分布密度,获得成瘤发展状态。
9.根据权利要求1所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,在动物癌细胞接种部位设置有调温设备,通过调温设备向该部位提供热源,从而使所采集的红外图像更加清晰。
10.根据权利要求9所述的一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法,其特征在于,当血管识别网络无法从红外图像中有效识别血管特征点时,通过调温设备进行增温加热,加热后再进行红外图像的采集。
CN202111512391.1A 2021-12-08 2021-12-08 一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法 Pending CN114287880A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111512391.1A CN114287880A (zh) 2021-12-08 2021-12-08 一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111512391.1A CN114287880A (zh) 2021-12-08 2021-12-08 一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114287880A true CN114287880A (zh) 2022-04-08

Family

ID=80966915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111512391.1A Pending CN114287880A (zh) 2021-12-08 2021-12-08 一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114287880A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108294728A (zh) * 2017-01-12 2018-07-20 财团法人工业技术研究院 伤口状态分析方法与系统
CN108764286A (zh) * 2018-04-24 2018-11-06 电子科技大学 一种基于迁移学习的血管图像中特征点的分类识别方法
CN111599004A (zh) * 2020-05-18 2020-08-28 复旦大学附属中山医院 一种3d血管成像系统、方法及装置
CN111870224A (zh) * 2020-07-16 2020-11-03 武汉大学 一种肿瘤血管正常化检测系统和检测方法
CN111870230A (zh) * 2020-07-16 2020-11-03 武汉大学 一种多参数肿瘤血管正常化检测系统及检测方法
CN112075981A (zh) * 2020-08-27 2020-12-15 同济大学 静脉穿刺机器人控制方法、装置及计算机可读存储介质
CN112400806A (zh) * 2020-10-19 2021-02-26 蒋瑞兰 一种肿瘤早早期动物模型的构建方法及其应用
CN113017566A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 北京伟浩君智能技术有限公司 基于图像的血管识别与定位方法及装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108294728A (zh) * 2017-01-12 2018-07-20 财团法人工业技术研究院 伤口状态分析方法与系统
CN108764286A (zh) * 2018-04-24 2018-11-06 电子科技大学 一种基于迁移学习的血管图像中特征点的分类识别方法
CN111599004A (zh) * 2020-05-18 2020-08-28 复旦大学附属中山医院 一种3d血管成像系统、方法及装置
CN111870224A (zh) * 2020-07-16 2020-11-03 武汉大学 一种肿瘤血管正常化检测系统和检测方法
CN111870230A (zh) * 2020-07-16 2020-11-03 武汉大学 一种多参数肿瘤血管正常化检测系统及检测方法
CN112075981A (zh) * 2020-08-27 2020-12-15 同济大学 静脉穿刺机器人控制方法、装置及计算机可读存储介质
CN112400806A (zh) * 2020-10-19 2021-02-26 蒋瑞兰 一种肿瘤早早期动物模型的构建方法及其应用
CN113017566A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 北京伟浩君智能技术有限公司 基于图像的血管识别与定位方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110338844B (zh) 三维成像数据的显示处理方法和三维超声成像方法及系统
KR101580254B1 (ko) 주파수 영역에서의 의료 영상 진단 장치 및 방법
TWI750583B (zh) 醫學圖像分割方法、裝置、系統及圖像分割方法
CN103239249B (zh) 一种胎儿超声图像的测量方法
CN104408398B (zh) 一种肝脏边界的识别方法及系统
CN108492300B (zh) 管状结构增强与能量函数结合的肺部血管树分割方法
CN106778005A (zh) 基于多参数mri的前列腺癌计算机辅助检测方法及系统
CN104657984A (zh) 三维超声乳腺全容积图像感兴趣区域的自动提取方法
CN109614869B (zh) 一种基于多尺度压缩奖惩网络的病理图像分类方法
CN107066829A (zh) 基于云计算的病理分析系统及方法
US20210393240A1 (en) Ultrasonic imaging method and device
CN105654490A (zh) 一种基于超声弹性图像的病变区域提取方法及装置
Song et al. Segmenting overlapping cervical cell in pap smear images
CN114782307A (zh) 基于深度学习的增强ct影像直肠癌分期辅助诊断系统
Wang et al. A method of ultrasonic image recognition for thyroid papillary carcinoma based on deep convolution neural network
CN103593849A (zh) 一种用于影像序列椭圆形人工目标点快速识别与跟踪方法
Gao et al. Segmentation of ultrasonic breast tumors based on homogeneous patch
Wang et al. Detection and measurement of fetal abdominal contour in ultrasound images via local phase information and iterative randomized hough transform
Zhang et al. Comparison of multiple feature extractors on Faster RCNN for breast tumor detection
Yao et al. Progress in the Application of Artificial Intelligence in Ultrasound Diagnosis of Breast Cancer
Wijata et al. Unbiased validation of the algorithms for automatic needle localization in ultrasound-guided breast biopsies
Purnama et al. Follicle detection on the usg images to support determination of polycystic ovary syndrome
Anzalone et al. A system for the automatic measurement of the nuchal translucency thickness from ultrasound video stream of the foetus
CN114287880A (zh) 一种基于红外图像处理的动物实验肿瘤早期成瘤监测方法
CN105631845A (zh) 椭圆形目标提取方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220408