Алгоритмы распознавания клеток крови

1 / 17

УДК 621.31
АЛГОРИТМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ КЛЕТОК КРОВИ
Б.И. Шахтарин1, С.А. Панов1 К.С. Калашников 2
1МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
2ООО “НПП “Цифровые решения”, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Рассмотрена структура системы анализа медицинских изображений. Приве-
дены принципиальная схема установки для проведения автоматизированных
микроскопических исследований мазков крови, а также алгоритм работы си-
стемы распознавания клеток крови. Сформулированы основные задачи, решае-
мые при проведении морфологического анализа крови. Определены требования
к алгоритму при определении лейкоцитарной формулы и обнаружении фор-
менных элементов крови на мазке. Предложена модель цветояркостных ха-
рактеристик для описания типичных изображений мазка крови. Определены
пороговые значения размеров объектов при поиске клеток. Исследована гисто-
грамма яркости типичного поля зрения. Описан двухэтапный алгоритм обна-
ружения клеток крови, а также алгоритм построения разделяющей прямой
на плоскости относительных цветов. Приведены результаты экспериментов
на реальных препаратах. Рассмотрены причины возникновения ошибок обна-
ружения.
Ключевые слова: анализ мазков крови, автоматизированная микроскопия, обна-
ружение клеток крови, машинное зрение.
ALGORITHMS OF BLOOD CELLS RECOGNITION
B.I. Shakhtarin1, S.A. Panov1 K.S. Kalashnikov2
1Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
2OOO Scientific Production Enterprise “Digital Solutions”,
Moscow, Russian Federation
e-mail:
The structure of the medical image analysis system is considered. A schematic
diagram of the system for automated microscopic studies as well as the algorithm
of recognition of blood cells are shown. The main task to be solved during the
morphological analysis of blood is formulated. The requirements are specified for the
algorithm used for determining leukocyte counts and detecting blood cells. A model
of color and brightness characteristics to describe typical images of a blood smear
is offered. The threshold values of the object size at searching the cells are specified.
The luminance histogram of a typical field of view is studied. Two-step algorithm for
detecting blood cells as well as the algorithm for constructing a separating line are
described. The results of the experiments on real samples are given. The causes of
detection errors are considered.
Keywords: analysis of blood smears, automated microscopy, detection of blood cells,
machine vision.
Визуальная оценка морфологических характеристик клеток кро-
ви является неотъемлемой частью анализа крови человека. Даже с
развитием технологий проточной цитометрии невозможно сформиро-
вать полную картину без анализа морфологии клеток. Поэтому остро
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 4 49