醫(yī)學(xué)試紙條圖像識別與分類研究.pdf

1、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用到醫(yī)學(xué)研究以及臨床的實(shí)踐中，借助醫(yī)學(xué)影像，醫(yī)護(hù)人員可以更方便、更直接的把握人體內(nèi)部病變，從而提高診斷率。越來越多的學(xué)者開始把目光聚焦在醫(yī)學(xué)圖像處理的研究上。本文主要針對醫(yī)學(xué)上使用的過敏原檢測試紙條圖像進(jìn)行研究，在傳統(tǒng)的圖像預(yù)處理算法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，得到了一種改進(jìn)的試紙條圖像增強(qiáng)算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種改進(jìn)算法更適合試紙條圖像的增強(qiáng)；并且對試紙條圖像的識別與分類進(jìn)行研究，提出一種試紙條圖像水平投影曲線識別方法

2、；最終完成試紙條圖像識別系統(tǒng)的搭建，從而解決肉眼判定試紙條圖像帶來的效率低和只能用于定性判斷的問題。
　　本研究主要有如下幾個方面的工作：
　　1.試紙條圖像的預(yù)處理算法
　　通過對圖像預(yù)處理算法研究，提出適合試紙條圖像的幾種圖像預(yù)處理算法，比如，圖像校正、圖像二值化、圖像定位等。使用幾何變換的矩形圖像校正方法，通過角點(diǎn)坐標(biāo)對圖像進(jìn)行坐標(biāo)變換，從而實(shí)現(xiàn)對矩形圖像進(jìn)行校正；然后使用圖像二值化和投影方法對整幅圖像中的試紙條

3、圖像定位，進(jìn)一步從圖像中提取出試紙條圖像。
　　2.改進(jìn)的CLAHE圖像增強(qiáng)算法
　　對經(jīng)典的圖像增強(qiáng)算法：HE（Histgorma Equailaztoin，直方圖均衡化）和CLAHE（Contrast Limited Adaptive histgram equalization，限制對比度自適應(yīng)直方圖均衡化）進(jìn)行研究。針對CLAHE算法的不足，提出了一種改進(jìn)的CLAHE圖像增強(qiáng)算法，該算法通過引入一個自適應(yīng)參數(shù)T來自動調(diào)

4、整圖像每個子塊的像素點(diǎn)重新分配的范圍，從而達(dá)到增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)的目的。
　　3.試紙條圖像的識別與分類研究
　　概述了Gabor紋理特征、直方圖特征以及SVM（Support Vector Machine，支持向量機(jī)）分類原理，針對本文使用的醫(yī)學(xué)試紙條圖像樣本，利用 SVM，分別把Gabor紋理特征、直方圖特征和結(jié)合Gabor紋理特征和直方圖特征作為輸入向量進(jìn)行圖像分類并加以比較。針對上述分類方法慢、算法較復(fù)雜等不足，且根據(jù)醫(yī)學(xué)

5、試紙條圖像的自身特性，提出一種圖像水平投影曲線的識別方法，把連續(xù)曲線極值理論推廣到離散形式，給出一種投影曲線波谷查找算法，從而確定試紙條圖像中檢測線的位置，然后根據(jù)圖像中這一位置上的像素平均值實(shí)現(xiàn)分類，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明水平投影曲線識別方法也是可行的。
　　4.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
　　在算法研究的基礎(chǔ)上，采用MATLAB開發(fā)語言和GUI技術(shù)，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了試紙條圖像識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要功能包括：圖像校正、圖像分割、試紙條圖像提取、試紙條圖像平