牛乳體細胞彩色圖像分割方法的研究.pdf

1、牛乳體細胞圖像分割算法是基于圖像處理的體細胞自動分析、計數(shù)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，對提高牛乳質(zhì)量檢測和奶牛乳腺炎診斷的效率和準確性具有重要意義。為此，主要研究了彩色圖像分割、牛乳體細胞圖像分割、堆積細胞分離及計數(shù)等內(nèi)容。 分析研究了國內(nèi)外細胞分割理論方法及應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述了圖像預(yù)處理、彩色空間轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)原理、圖像融合技術(shù)等基本理論方法。 以實現(xiàn)快速而準確的牛乳體細胞圖像分割為目標，研究了具有通用性的彩色圖像分割方法。鑒于3維

2、彩色空間的圖像分割方法運算量大、速度慢、不利于實時應(yīng)用，而基于1維或2維空間的分割方法準確度不高，提出了基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)及融合技術(shù)的2維彩色圖像分割方法WHF2D，該方法將數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的分水嶺算法分別應(yīng)用到RG、RB、GB 3個2維空間實施圖像分割，再將這3個分割結(jié)果利用信息融合技術(shù)結(jié)合在一起，實現(xiàn)了對彩色圖像的分割。經(jīng)測試、評價，該方法比3維空間分割方法WH3D平均快10倍，而WHF2D與WH3D分割正確率無顯著差異。 在WHF2

3、D方法的實現(xiàn)過程中，提出了基于對比度的彩色空間定量評價與選擇方法，提出了分水嶺算法中結(jié)合局部及全局信息的聚合函數(shù)，提出了基于類間方差最大化準則的分割有效性定量評價方法，并研究了基于分裂合并的圖像信息融合技術(shù)。 根據(jù)牛乳體細胞圖像特征，將WHF2D分割方法應(yīng)用于牛乳體細胞圖像分割，能夠合理地將細胞質(zhì)、細胞核從復(fù)雜背景中提取。對K-means、FCM及WHF2D 3種方法的分割正確率進行了分析比較，表明WHF2D方法更有效，從而形成