基于改进分水岭算法的组织细胞图像分析

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1、生物医学工程学杂志#&&4!##$5(6!!4!7!!4512qlog{*pn3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333基于改进分水岭算法的组织细胞图像分析赵宇明!"崔磊#柴岗#吴越!朱锴!!$上海交通大学图像处理与模式识别研究所%上海#&&&’&(#$上海组织工程研究与开发中心%上海#&&&!!(摘要组织细胞图像分割算法的研究是组织学图像检测技术的关键和难点所在)本文提出的细胞分割算法首先运用基于数学形态学的预处理把

2、图像灰度间距拉开%然后模拟梯田灌溉的方式%通过先过分割再合并的改进分水岭算法来分割组织细胞图像%以得到最终结果)针对骨髓和软骨细胞进行实验%实验结果表明该算法的有效性)关键词数学形态学分水岭组织细胞分割*+,-./0-123+/-14-56-7,+,8979:;8/,89<=,8<>6+5-/BCFFBB?0+9@A6875DA8E-8D0+8G+75*A@A-?0AH+8!$IJKLMLNLOPQIRSTOUVPWOKKMJTXUSLLOVJYOWPTJMLMPJ%Z[SJT[SMMSPLPJT]JM^O

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7、的最终科学目的)B引言组织细胞图像分割的研究是组织学图像检测的组织工程是用以实现组织工程化再造人体组织关键环节和难点%其目的是从组织细胞的显微图像或器官的新型技术%此技术利用人体自身的组织细中分割出最能够表现组织细胞特征%并具有各种不胞来修复器官甚至重新长出新的器官来代替异体移同意义子区域的方法)目前细胞图像分析技术虽有植器官%其优点是无排斥%无需他人捐赠器官等等)许多%常用的有基于门限阈值%基于区域%基于模板组织学图像检测是随着组织工程技术的发展应运而和基于聚类等多种算法/!0%但组织细胞图像的分割生的%是

8、对组织工程化再造组织的首要评价技术%它仍存在着一定的困难和不足%这是因为组织细胞本针对组织细胞的显微图像%应用现代计算机图像处身具有复杂的自然属性和结构特性)在组织培养环理技术%完成组织细胞的各种测量%借以检测再造组境中%组织细胞具有非刚性)不规则的形状和形态%织的微观结构组成)组织成分分析与组织结构排列细胞移动)形态变化而伴随的细胞边缘和背景间的等重要指标%以明确组织构建与组织修复效果)构建差异%细胞的培养方法和技术%以及实验设备等各种组织与正常组织间存在的细微组织学差异等)该项因素也会对细胞分割产生影响)

9、图像处理中传统分测量技术的研究将为组织工程的研究提供大量的基割方法难以有效地解决上述问题/’0)本数据%并指导组织构建的提高与发展%以使构建组本文针对骨髓和软骨等组织细胞样本进行研织在微观结构上更加接近正常组织%达到组织工程究%提出了一种组织细胞分割算法)该算法首先针对组织细胞的形态特征%通过一系列数学形态学方法"通讯作者)*}oiqv

10、itlvi+,so-j.huzg{uzrp’’(+生物医学工程