基于微流控技术的细胞检测及追踪方法研究

发布时间：2020-01-27 01:54

【摘要】：细胞检测作为一种医学检测手段在人类健康管理、疾病诊断等领域具有广泛应用。针对于传统的细胞检测仪器所存在的体积大、成本高、操作难等问题,我们将CMOS图像传感器和微流控技术相结合,开发了一种新型的细胞实验检测系统。对细胞图像进行分析与处理是保证细胞检测系统性能的关键,因此对细胞图像的检测分割和追踪方法进行研究具有重要意义。针对基于CMOS图像传感器及微流控技术的细胞检测实验系统采集的细胞图像的特征进行分析研究,提出了基于背景差分法的细胞检测分割算法、改进的CAMSHIFT细胞追踪算法以及细胞计数算法,并对各个算法进行仿真实现。本系统采集的图像具有背景固定,微通道中细胞整齐排列且互不粘连的特点,因此细胞分割算法首先进行背景建模,得到差分帧,然后对差分帧序列进行OTSU阈值化处理及形态学分析,最后进行连通域分析,框定细胞,完成微通道图像中细胞的分割处理。细胞追踪采用改进的CAMSHIFT追踪算法,将背景差分法与CAMSHIFT追踪算法结合起来,实现目标模型在细胞检测分割结果中自动获取,从而避免了手动标定目标模型的步骤,最终可以实现在微通道图像中标示出单目标细胞的运动轨迹。细胞计数算法利用在微通道中加入聚沉的油滴的方法,根据微通道图像中油滴与细胞的运动速度及其距离进行计算,实现微通道中细胞的计数处理。根据基于CMOS图像传感器及微流控技术的细胞检测实验系统的结构特点,在学习研究现有细胞图像处理算法的基础上,对本实验系统采集的细胞图像进行分析,设计了细胞分割、追踪及计数算法,并在Mat lab上进行了仿真,验证了算法的可行性。在此基础上,将分割和追踪算法在OPENCV中进行仿真及实现,并且完成细胞计数实验。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R446.8;TP391.41

【参考文献】

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本文编号：2573481