4 / 17
В правильно окрашенном препарате оптическая плотность ядер
по зеленой компоненте ODG
= ln(
G
0
/G
) = 0
,
6
. . .
2
,
0
; оптическая
плотность эритроцитов в тонком слое ODG
= 0
,
2
. . .
0
,
5
. На практике
возникают следующие проблемы:
— малое число пикселей, соответствующих ядрам лейкоцитов:
маленькое ядро или часть ядра на краю кадра;
— “светлые” (слабо окрашенные) ядра лейкоцитов;
— “темные” эритроциты могут иметь оптическую плотность,
близкую к оптической плотности ядер лейкоцитов вплоть до 1,1.
Эти причины могут привести к тому, что на гистограмме яркости
ядрам лейкоцитов и эритроцитам будет соответствовать один общий
пик. Число пиков в гистограмме яркости оказывается непостоянным,
а меняется от 1 до 5. Пик эритроцитов может быть слабо выражен или
вообще отсутствовать: в кадре имеются только лейкоциты и фон. Если
в эритроцитах имеется выраженное просветление в центре клетки, то
пик эритроцитов может раздваиваться. Иногда из-за неоднородного
освещения может раздваиваться даже пик фона. Поэтому одномерный
алгоритм обнаружения ядер, основанный на гистограмме яркости, не
будет устойчивым. Ему следует предпочесть двухмерные, а в идеале —
трехмерные алгоритмы, использующие все цвета одновременно.
Общая схема алгоритма.
При обнаружении лейкоцитов исполь-
зуются два метода сегментации “первичных объектов”. В начале скри-
нинга информация о цветах лейкоцитов и эритроцитов в данном пре-
парате предполагается неизвестной. Поэтому используется одномер-
ный итеративный метод, основанный на изучении пиков гистограммы
яркости. После того, как с его помощью найдено несколько ядер лей-
коцитов и накоплена информация о цветах эритроцитов, на плоско-
сти относительных цветов
fR
,
fB
строится прямая, разделяющая цвета
ядер и цвета эритроцитов. Если граница между цветами эритроцитов
и ядер проведена “с запасом” (ошибки первого и второго рода малы),
она начинает использоваться для сегментации. Итак, при выделении
первичных объектов (возможно, ядер) происходит переход с одномер-
ного метода на двухмерный: вместо сегментации гистограммы яркости
проводится сегментация плоскости цветов. Последний вариант более
устойчив: нет опасности пропуска светлых ядер, проще работать с
плохо сфокусированными кадрами, не нужно точно определять поло-
жение пика фона [4].
Алгоритм выделения фрагментов состоит из четырех шагов.
1. Выделение первичных объектов — возможно ядер. При этом
используются два разных метода сегментации — по гистограмме ярко-
сти или по цветовой плоскости. Второй метод предпочтительней, но
на начальной стадии накопления выборки используется первый.
2. Проверка первичных объектов на соответствие с уже накоплен-
ной выборкой ядер, что возможно, если число накопленных объектов
52 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 4