角毛藻顯微圖像識(shí)別與無(wú)角毛類藻多細(xì)胞顯微圖像計(jì)數(shù)研究.pdf

1、近年來(lái),有害赤潮在我國(guó)近海海域頻繁發(fā)生,對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境、沿海經(jīng)濟(jì)以及人類的健康構(gòu)成了極大的威脅。因此,對(duì)赤潮藻的定性與定量的研究在赤潮的預(yù)警和防治、水質(zhì)評(píng)估以及海洋生態(tài)系統(tǒng)的研究中起著關(guān)鍵性的作用。本文以我國(guó)近海海域常見(jiàn)的角毛藻和無(wú)角毛類藻為研究對(duì)象,基于其生物形態(tài)學(xué)特征和顯微圖像特點(diǎn),運(yùn)用圖像處理技術(shù),建立了角毛藻的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和無(wú)角毛類藻自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)。本文的主要工作有以下3點(diǎn):
　　1.角毛藻顯微圖像目標(biāo)提取。根據(jù)角毛邊緣呈明

2、暗相間的條狀分布的特點(diǎn),運(yùn)用灰度曲面的矢量化表示模型,得到水平與垂直兩方向上的灰度矢量映射圖像,達(dá)到了消除噪聲干擾和保留角毛信息的目的。與其他方法相比,該方法能夠提取更多的角毛信息。
　　2.角毛藻顯微圖像識(shí)別。運(yùn)用形狀特征參數(shù)和不變矩,提取出12個(gè) Hu不變矩及其推廣矩和7個(gè)形狀因子,組成19維的特征向量。運(yùn)用支持向量機(jī)對(duì)18種角毛藻進(jìn)行模型訓(xùn)練和藻種識(shí)別。本文對(duì)1850張角毛藻顯微圖像進(jìn)行模型訓(xùn)練,對(duì)965張圖像進(jìn)行藻種識(shí)別,

3、平均識(shí)別率為83.1％,可以實(shí)現(xiàn)角毛藻的有效識(shí)別。
　　3.無(wú)角毛類藻多細(xì)胞顯微圖像計(jì)數(shù)。運(yùn)用 Canny邊緣檢測(cè)和面積大津法進(jìn)行圖像分割;通過(guò)角點(diǎn)檢測(cè)、列出候選分離線以及尋找最優(yōu)分離線將粘連的細(xì)胞塊分離;最后利用連通分量標(biāo)記實(shí)現(xiàn)細(xì)胞計(jì)數(shù)。本文對(duì)15種無(wú)角毛類藻,115張顯微圖像,共684個(gè)細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)果與分水嶺算法對(duì)比并進(jìn)行定量分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,計(jì)數(shù)精度為88.1%,召回率為94.7%,綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)為91.3%。