染色体带纹图像增强方法及系统、智能终端与存储介质与流程

1.本发明涉及计算机广播技术领域，尤其是涉及一种染色体带纹图像增强方法及系统、智能终端与存储介质。


背景技术：

2.在现代人类染色体核型分析中，其所处理的数据为通过显微镜与电子成像系统所拍摄的数字图像。鉴于染色体的染色技术与电子成像系统的成像效果的限制，其数字图像会存在图像模糊的情况，以至于增加核型分析师对染色体核型分析的难度，且染色体成像后的带纹为人类遗传物质在图像中的主要体现形式，是进行核型分析的重要依据，能够清晰而明显的凸显染色体图像中的带纹，对人类染色体核型分析有重要意义。
3.在对载有染色体的玻片进行制作染色时，其培养周期与着色技术会对染色后的染色体造成影响，且在使用显微镜与电子成像系统时，其成像硬件的优劣也会导致所拍摄的染色体图像中的染色体成像质量浮动大，不利于对染色体核型进行有效分析。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术的不足，提供一种染色体带纹图像增强方法及系统、智能终端与存储介质，有效解决染色体图像中的染色体带纹成像质量问题，使其带纹清晰，便于高效分析染色体核型。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
6.第一方面，提供了一种染色体带纹图像增强方法，其包括如下步骤：
7.获取初始染色体图像img1；
8.使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；
9.使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；
10.获取初始染色体图像img1中的染色体轮廓区域，统计深带带纹提取区域及浅带带纹提取区域分别在初始染色体图像img1中对应像素的灰度信息，获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；
11.预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；
12.基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；
13.对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。
14.第二方面，提供了一种染色体带纹图像增强系统，其包括：
15.初始图像获取模块，用于获取初始染色体图像img1；
16.染色体带纹增强模块，用于使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；及用于使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2
进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；及用于获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；及用于预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；及用于基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；
17.染色体图像锐化模块，用于对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。
18.第三方面，提供了一种智能终端，其包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的染色体带纹图像增强方法。
19.第四方面，提供了一种存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被执行时实现上述的染色体带纹图像增强方法。
20.综上所述，本发明染色体带纹图像增强方法及系统、智能终端与存储介质通过进行带纹增强和锐化处理，从而使得处理后的图像中染色体的主要带纹明显，能突出每类染色体的主要特征，次深带纹与浅带带纹过渡明显，从而不丢失染色体的带纹细节，并进行锐化，使得染色体图像变得更加清晰，染色体图像带纹表达明显、特征突出，便于染色体核型分析工作者对图像进行分析，提高工作效率，解决了由染色体染色技术和成像硬件所造成的染色体图像质量浮动大的问题。
附图说明
21.图1是本发明实施例提供的一种染色体带纹图像增强方法的流程示意图；
22.图2是本发明实施例提供的一种染色体带纹图像增强系统的结构框图；
23.图3是本发明实施例提供的一种智能终端的内部结构框图；
24.图4a是本发明实施例中提供的初始染色体图像；
25.图4b是本发明实施例中提供的染色体卷积图像；
26.图4c是本发明实施例中提供的染色体深带带纹区域图像；
27.图4d是本发明实施例中提供的染色体灰度映射图像；
28.图4e是本发明实施例中提供的染色体增强图像。
具体实施方式
29.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
30.图1是本发明实施例提供的第一种染色体带纹图像增强方法的流程示意图，如图1所示，该染色体带纹图像增强方法，包括步骤s110-步骤s150，具体如下：
31.步骤s110、获取初始染色体图像img1，如图4a所示；其中，从显微镜与电子成像系统所拍摄到的染色体数字图像中进行提取，以获取到单条染色体图像，即初始染色体图像img1。
32.步骤s120、使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2，如图4b所示。
33.步骤s130、使用阈值方法通过预设阈值th1将染色体卷积图像img2进行处理，获得染色体深带带纹区域图像img3，如图4c所示。
34.具体地，所述步骤s130的方法，具体操作为：
35.在染色体卷积图像img2的像素点中以灰度值大于预设阈值th1对应的像素点集合为深带带纹提取区域，经二值化处理后获取染色体深带带纹区域图像img3；本实施例中，预设阈值th1可取值为卷积核面积的一半。
36.步骤s140、获取初始染色体图像img1中的染色体轮廓区域，统计深带带纹提取区域及浅带带纹提取区域分别在初始染色体图像img1中对应像素的灰度信息，获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；其中，初始染色体图像img1中的深带带纹提取区域与染色体深带带纹区域图像img3中的深带带纹提取区域一致，浅带带纹提取区域为染色体轮廓区域中除去深带带纹提取区域后的其他区域；另外，深带带纹灰度值gray1为深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中对应像素点集合的像素点灰度值的平均值，浅带带纹灰度值gray2为浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中对应像素点集合的像素点灰度值的平均值。
37.具体地，所述步骤s140的方法，具体操作为：
38.在初始染色体图像img1中以灰度值小于255的像素点集合为单条染色体轮廓区域，结合染色体深带带纹区域图像img3中的深带带纹条提取区域，在初始染色体图像img1中提取出浅带带纹提取区域；
39.获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；其中，深带带纹灰度值gray1为深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中对应像素点集合的像素点灰度值的平均值，浅带带纹灰度值gray2为浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中对应像素点集合的像素点灰度值的平均值。
40.步骤s150、预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；本实施例中，th2可取值为70，th3可取值为170。
41.具体地，所述步骤s150的方法，具体操作为：
42.利用伽马映射方法将深带带纹灰度值gray1、浅带带纹灰度值gray2分别映射至预设灰度值th2、th3，获得染色体灰度映射表。
43.步骤s160、基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4，如图4d所示；将初始染色体图像img1进行灰度映射后获得的染色体灰度映射图像img4，重点突显染色体主要带纹，使主要带纹与次深带纹的灰度形成鲜明对比，配合调整次深带纹灰度分布区间，使次深带纹与浅带区域过渡明显；其中，染色体主要带纹为初始染色体图像img1中的深带带纹提取区域中颜色较深的带纹区域，次深带纹为初始染色体图像img1中的深带带纹提取区域中颜色较浅的带纹区域。
44.步骤s170、对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5，如图4e所示；其中，本实施例中，可通过usm锐化方法对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，通过带纹增强和锐化处理，从而使得处理后的图像中染色体的主要带纹明显，能突出每类染色体的主要特征，次深带纹与浅带带纹过渡明显，从而不丢失染色体的带纹细节，并进行锐化，使得染色体图像变得更加清晰，染色体图像带纹表达明显、特征突出，便于染色体核型分析工作者对图像进行分析，提高工作效率，解决了由染色体染色技术和成像硬件
所造成的染色体图像质量浮动大的问题。
45.所述步骤s170、对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5的方法，具体包括以下步骤：
46.步骤s171、将染色体灰度映射图像img4通过快速傅里叶变换映射至频域，获得初始频谱图像img5，通过快速傅里叶变换对初始频谱图像img5进行偏移操作，将初始频谱图像img5中的低频通量移至初始频谱图像img5的中心区域，获取染色体频谱图像img6；
47.步骤s172、以染色体频谱图像img6中心坐标为圆心，以半径r画圆，将处在圆外的高频信息置0，获得染色体低频频谱图像img7；具体地，建立直角坐标系，获取染色体频谱图像img6的中心坐标，本实施例中，半径r的取值范围为5～50像素。
48.步骤s173、将染色体低频频谱图像img7使用快速傅里叶逆变换映射至空域，获得染色体去高频图像img8；
49.步骤s174、使用染色体灰度映射图像img4减去染色体去高频图像img8，获得染色体高频图像img9；
50.步骤s175、使用染色体灰度映射图像img4的灰度值乘以wh再加上染色体高频图像img9的灰度值乘以(1-wh)，获得染色体增强图像img5，使得染色体图像带纹表达明显、特征突出，从而使得染色体核型分析人员能更快的对染色体进行分析，提高工作效率；其中，wh指代为锐化程度，具体地，锐化程度为0～1范围内的锐化操作对目标图像的影响占比，本实施例中，目标图像为染色体灰度映射图像img4。
51.为了更加清晰本发明的技术方案，下面再阐述优选实施例。
52.步骤s110、获取初始染色体图像img1；
53.步骤s120、使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；
54.步骤s130、使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；
55.步骤s140、获取初始染色体图像img1中的染色体轮廓区域，统计深带带纹提取区域及浅带带纹提取区域分别在初始染色体图像img1中对应像素的灰度信息，获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；
56.步骤s150、预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；
57.步骤s160、基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；
58.步骤s170、对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。
59.本发明一种染色体带纹图像增强方法通过对已成像的初始染色体图像提取其带纹，分析其带纹的灰度分布，得到初始染色体图像的带纹灰度分布区间；再将初始染色体图像进行灰度映射，重点突显染色体主要带纹，使主要带纹与次深带纹的灰度形成鲜明对比，配合调整次深带纹灰度分布区间，使次深带纹与浅带区域过渡明显；对染色体的带纹进行灰度映射后，再使用图像锐化方法进行锐化，在保留初始染色体图像的成像效果下，使得染色体更加清晰；另外，通过进行带纹增强和锐化处理，从而使得处理后的图像中染色体的主要带纹明显，能突出每类染色体的主要特征，次深带纹与浅带带纹过渡明显，从而不丢失染
色体的带纹细节，并进行锐化，使得染色体图像变得更加清晰，染色体图像带纹表达明显、特征突出，便于染色体核型分析工作者对图像进行分析，提高工作效率，解决了由染色体染色技术和成像硬件所造成的染色体图像质量浮动大的问题。
60.图2示出了本发明提供的一种染色体带纹图像增强系统的结构框图，如图2所示，对应于上述一种染色体带纹图像增强方法，本发明还提供一种染色体带纹图像增强系统，该染色体带纹图像增强系统包括用于执行上述染色体带纹图像增强装置方法的模块，该染色体带纹图像增强系统可以被配置于智能终端上，本发明提供一种染色体带纹图像增强系统，通过进行带纹增强和锐化处理，从而使得处理后的图像中染色体的主要带纹明显，能突出每类染色体的主要特征，次深带纹与浅带带纹过渡明显，从而不丢失染色体的带纹细节，并进行锐化，使得染色体图像变得更加清晰，染色体图像带纹表达明显、特征突出，便于染色体核型分析工作者对图像进行分析，提高工作效率，解决了由染色体染色技术和成像硬件所造成的染色体图像质量浮动大的问题。
61.具体地，如图2所示，所述染色体带纹图像增强系统包括初始图像获取模块110、染色体带纹增强模块120及染色体图像锐化模块130。
62.初始图像获取模块110，用于获取初始染色体图像img1；
63.染色体带纹增强模块120，用于使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；及用于使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；及用于获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；及用于预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；及用于基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；
64.染色体图像锐化模块130，用于对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。
65.需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述染色体带纹图像增强系统和各模块的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
66.图3是本发明实施例提供的一种智能终端的内部结构框图，如图3所示，本发明提供的智能终端包括通过系统总线连接的通过系统总线连接的存储器及处理器；所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器用于提供计算和控制能力，以支撑整个装置的运行，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种染色体带纹图像增强方法，通过进行带纹增强和锐化处理，从而使得处理后的图像中染色体的主要带纹明显，能突出每类染色体的主要特征，次深带纹与浅带带纹过渡明显，从而不丢失染色体的带纹细节，并进行锐化，使得染色体图像变得更加清晰，染色体图像带纹表达明显、特征突出，便于染色体核型分析工作者对图像进行分析，提高工作效率，解决了由染色体染色技术和成像硬件所造成的染色体图像质量浮动大的问题。
67.存储器可以包括非易失性存储介质和内存储器，该非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现染色体带纹图像增强方法。
68.该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行染色体带纹图像增强方法。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其他的装置的限定，具体的装置可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
69.在一个实施例中，本技术提供的染色体带纹图像增强方法可实现为一种计算机程序的方式，计算机程序可以在如图3所示的智能终端上运行。智能终端的存储器中可存储组成该染色体带纹图像增强系统的各个程序模块，比如，图3所示的初始图像获取模块110、染色体带纹增强模块120及染色体图像锐化模块130。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明中描述的本技术各个实施例的染色体带纹图像增强系统的步骤。例如，图3所示的智能终端可以通过如图3所示的染色体带纹图像增强系统中的初始图像获取模块110获取初始染色体图像img1；染色体带纹增强模块120使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；及使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；及获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；及预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；及基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；染色体图像锐化模块130对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。
70.在一个实施例中，提出了一种智能终端，包括存储器和处理器，所述存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：
71.步骤s110、获取初始染色体图像img1；
72.步骤s120、使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；
73.步骤s130、使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；
74.步骤s140、获取初始染色体图像img1中的染色体轮廓区域，统计深带带纹提取区域及浅带带纹提取区域分别在初始染色体图像img1中对应像素的灰度信息，获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；
75.步骤s150、预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；
76.步骤s160、基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；
77.步骤s170、对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。
78.应当理解，在本技术实施例中，处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立
门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
79.本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
80.因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令。该程序指令被处理器执行时使处理器执行如下步骤：步骤s110、获取初始染色体图像img1；步骤s120、使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；步骤s130、使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；步骤s140、获取初始染色体图像img1中的染色体轮廓区域，统计深带带纹提取区域及浅带带纹提取区域分别在初始染色体图像img1中对应像素的灰度信息，获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；步骤s150、预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；步骤s160、基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；步骤s170、对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。
81.所述存储介质可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
82.综上所述，本发明一种染色体带纹图像增强方法及系统、装置及存储介质通过进行带纹增强和锐化处理，从而使得处理后的图像中染色体的主要带纹明显，能突出每类染色体的主要特征，次深带纹与浅带带纹过渡明显，从而不丢失染色体的带纹细节，并进行锐化，使得染色体图像变得更加清晰，染色体图像带纹表达明显、特征突出，便于染色体核型分析工作者对图像进行分析，提高工作效率，解决了由染色体染色技术和成像硬件所造成的染色体图像质量浮动大的问题。
83.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
84.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
85.本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以
是两个或两个以上单元集成在一个单元中。该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台装置(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
86.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种染色体带纹图像增强方法，其特征在于，包括如下步骤：获取初始染色体图像img1；使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；获取初始染色体图像img1中的染色体轮廓区域，统计深带带纹提取区域及浅带带纹提取区域分别在初始染色体图像img1中对应像素的灰度信息，获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。2.根据权利要求1所述的染色体带纹图像增强方法，其特征在于，所述步骤使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3的方法，具体操作为：在染色体卷积图像img2的像素点中以灰度值大于预设阈值th1对应的像素点集合为深带带纹提取区域，经二值化处理后获取染色体深带带纹区域图像img3。3.根据权利要求1或2所述的染色体带纹图像增强方法，其特征在于，所述获取初始染色体图像img1中的染色体轮廓区域，统计深带带纹提取区域及浅带带纹提取区域分别在初始染色体图像img1中对应像素的灰度信息，获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2的方法，具体操作为：在初始染色体图像img1中以灰度值小于255的像素点集合为单条染色体轮廓区域，结合染色体深带带纹区域图像img3中的深带带纹条提取区域，在初始染色体图像img1中提取出浅带带纹提取区域；获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；其中，深带带纹灰度值gray1为深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中对应像素点集合的像素点灰度值的平均值，浅带带纹灰度值gray2为浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中对应像素点集合的像素点灰度值的平均值。4.根据权利要求1或2所述的染色体带纹图像增强方法，其特征在于，所述步骤预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表的方法，具体操作为：利用伽马映射方法将深带带纹灰度值gray1、浅带带纹灰度值gray2分别映射至预设灰度值th2、th3，获得染色体灰度映射表。5.根据权利要求4所述的染色体带纹图像增强方法，其特征在于，所述th2取值为70，th3取值为170。6.根据权利要求1所述的染色体带纹图像增强方法，其特征在于，所述步骤对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5的方法，具体操作为：
将染色体灰度映射图像img4通过快速傅里叶变换映射至频域，获得初始频谱图像img5，通过快速傅里叶变换对初始频谱图像img5进行偏移操作，将初始频谱图像img5中的低频通量移至初始频谱图像img5的中心区域，获取染色体频谱图像img6；以染色体频谱图像img6中心坐标为圆心，以半径r画圆，将处在圆外的高频信息置0，获得染色体低频频谱图像img7；将染色体低频频谱图像img7使用快速傅里叶逆变换映射至空域，获得染色体去高频图像img8；使用染色体灰度映射图像img4减去染色体去高频图像img8，获得染色体高频图像img9；使用染色体灰度映射图像img4的灰度值乘以wh再加上染色体高频图像img9的灰度值乘以(1-wh)，获得染色体增强图像img5；其中，wh指代为锐化程度。7.根据权利要求6所述的染色体带纹图像增强方法，其特征在于，所述半径r的取值范围为5～50像素。8.一种染色体带纹图像增强系统，其特征在于，包括：初始图像获取模块，用于获取初始染色体图像img1；染色体带纹增强模块，用于使用卷积算子对初始染色体图像img1进行卷积操作，获得染色体卷积图像img2；及用于使用阈值方法通过预设阈值th1对染色体卷积图像img2进行处理，获取染色体深带带纹区域图像img3；及用于获取深带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹提取区域在初始染色体图像img1中的浅带带纹灰度值gray2；及用于预设灰度值th2及th3，获得染色体灰度映射表；及用于基于染色体灰度映射表，对初始染色体图像img1进行灰度映射，获得染色体灰度映射图像img4；染色体图像锐化模块，用于对染色体灰度映射图像img4进行锐化处理，获取染色体增强图像img5。9.一种智能终端，其特征在于：所述智能终端包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的染色体带纹图像增强方法。10.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的染色体带纹图像增强方法。

技术总结
本发明公开了一种染色体带纹图像增强方法及系统、智能终端与存储介质，该方法包括获取初始染色体图像；获得染色体卷积图像；获取染色体深带带纹区域图像Img3；获取深带带纹灰度值gray1以及浅带带纹灰度值gray2；获得染色体灰度映射表；获得染色体灰度映射图像Img4；获取染色体增强图像Img5。本发明通过进行带纹增强和锐化处理，从而使得处理后的图像中染色体的主要带纹明显，能突出每类染色体的主要特征，次深带纹与浅带带纹过渡明显，从而不丢失染色体的带纹细节，并进行锐化，使得染色体图像变得更加清晰，染色体图像带纹表达明显、特征突出，便于对图像进行分析，提高工作效率，解决了由染色体染色技术和成像硬件所造成的染色体图像质量浮动大的问题。色体图像质量浮动大的问题。色体图像质量浮动大的问题。


技术研发人员：邓福韬 穆阳 蔡昱峰 彭伟雄 刘香永
受保护的技术使用者：湖南自兴智慧医疗科技有限公司
技术研发日：2021.11.15
技术公布日：2022/3/8