精子运动图象的多目标检测和分割.pdfVIP

1998年5月 第九届全四图象酉形学学术会议论文集 全囡图象豳形学会 精子运动图象的多目标检测与分割 匡宇游志胜 ● 四川联合大学 计算机图象圈If；研究所 摘要本文介绍采用差图象动目标检测、窗口自适应分割等技术实现了楮于目标的快速检测定位和分割，克 服丁园目标亮睛不均造成的分割误差和目标丢失。利用形态特征鉴别静止精于和大小差不多的杂质，为高效宴 ● Aided 黾的UtSh(ComputerSpermAnalysis)系统奠定丁基础。 关建词精子运动分析、丽目标检铡、图象分割 ，，一7 U ’ 个目标)下需要使用一个较为复杂的跟踪算法来确 1 简介 定各个精子的轨迹【6]：另外，在送别静止的精予 精子运动特征分析是检测精子功能的一个重 目标和与精于头大小差不多的杂质目标方面也有 要手段，它在临床诊断与生殖研究方面都有很重 困难。 要的意义。计算机辅助精子运动特征分析 本文在[6]的基础上研制了新一代的微机CASh Aided CASA(ComputerSpermhnalysis)的研究受系统，其特点是(】)：实时采集25或50FPS、分辨 到重视。Davis等[1]研究了CASh计算出的14种 参数及其临床意义，∞en等[2]研究了基子精子活图象序列的运动目标检测和定位：(3)：目标附近 动图象守列的CASh技术及采样帧频对运动参数精的有限窗口的自适应分割：(q)：利用形态特征自 度的影响，WHO(worldHealthOrganization国际动区别静止精子和差不多大小的杂质。以上四点 卫生组织)推荐的采集频率标准应在30FP8—60FPS将分别在本文的第二、三、四、五节介绍。 左右。国外已经有基于专用硬件的商品CASh系统 2精子运动图象序列的实时采集 闻世f3]。国内也有一些研究工作发表。李艳斌等 ， 1酽 [4]间隔一秒采集一帧，共采集四帧．分割是在单 精子样本的制备以及系统的组成基本如16 帧图象基础上进行的，其采样帧频与WHO推荐的 示，只是采集子系统采用文献f7】中所述“基于 最低值相距甚远，计算出的参数精度较差。陈天 NSP概念的结构”， 洲等(5』对同一样本采样两种图象：郎单帧静止图 象和运动序列的迭加图象，然后对单帧图象进行 频速率实时采集存入微机内存．对768*576的8 目标分割计数．从迭加图象中直接检测出运动轨 迹。我们在大量的实验中发现，迭加图象中常有 20秒。我们选择持续采集2秒左右，这是因为： 不少运动较慢的目标迭成一团，难以抽取轨迹： (1)：根据[z】的分析，对CASh系统．采样帧频十 即使有了轨迹也难以确定各采样瞬间精子头部的 分重要．晟好达到50—60FPS，而持续时间达2秒 准确位置，从而影响对(1]中介绍的大多数参数的 以上对精度已经没有什么影响，这当然是因为精 计算。王开平等[6]直接采集二值图象序列，采样 子运动的杂乱无章性所致。(2)：采样时视场固 帧频为12．5FPS，构成了一个有实用价值的CASA定，如果时间过长，会有不少精子游出视场，而