光照融合与局部二值的荧光原位杂交图像轮廓增强方法,涉及图像处理领域,解决了现有的组织细胞荧光图像预处理时,由于采集的图像中存在局部光照不均匀、噪声较大等图像缺陷,染料浓度不同等问题。所述方法包括:采用中值滤波方法去除图像中噪声,计算线性方程得到图像的纹理权重,利用纹理权重和平滑函数进行分析处理得到亮度图像和平滑图像,并进行灰度处理得到灰度分布信息;采用局部二值算法选取系数,对图像进行增强处理,得到光照增强图像;将轮廓特征图像与光照增强图像进行加权相加,对8个最大像素值周围的8个邻域进行分析,通过分段线性函数和热力图识别能量梯度高的区域,其高频信号区域即为荧光原位杂交组织细胞图像的轮廓区域。
背景技术
荧光原位杂交(FISH)是一种重要的分子检测技术,通过使用荧光标记的核酸探针与特定靶基因进行杂交,使靶基因在荧光显微镜下呈现出特定的荧光信号。组织细胞是荧光原位杂交技术中常见的样本类型,为了准确定位组织细胞,在杂交实验中通常使用紫外光对细胞核进行染色,从而获取组织细胞的荧光图像,用于后续分析。然而,在对组织细胞荧光图像进行预处理时,由于图像质量差、染料结构复杂、光照不均匀、浓度不同等问题,提取细胞图像的轮廓细节仍然十分困难,而轮廓细节是后续组织细胞分割定位的关键。
近年来,为了优化和增强复杂组织图像的轮廓特征信息,许多优秀的轮廓增强算法和网络被应用到组织细胞图像的处理中。然而光照不均问题依然突出,尽管LBP及其改进算法在细节提取上有所提升,但这些方法对光照不均和反射的分离优化不足,导致图像整体质量和细节增强效果有限。其次,LBP及其改进方法在复杂背景和高噪声场景中表现出局限性,容易受到噪声干扰,提取的细节特征不够全面,尤其是在复杂细胞轮廓提取中难以取得理想效果。再者,多特征融合算法虽提升了轮廓信息的表达能力,但其计算复杂性高,参数敏感性强,在高噪声图像中仍表现出鲁棒性不足。
此外,现有方法对FISH组织细胞的特性适应性不强,亮区和暗区的细节增强容易失衡,轮廓连贯性较差,噪声抑制能力也较为有限。最后,特征加权方案的优化不足以及对动态和复杂场景的适应性较差,进一步限制了这些方法的应用范围。
因此,需要一种能够综合改进上述问题的新方法,以更高效、鲁棒地增强FISH组织细胞图像的轮廓特征。
实现思路