1.一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的白帶清潔度自動(dòng)分類方法,該方法包括如下步驟:
步驟1:用顯微鏡采集4種清潔度下的鹽水白帶顯微灰度圖像各若干幅;
步驟2:對(duì)得到的灰度圖像進(jìn)行底帽變換;
步驟3:對(duì)底帽變換后的圖像進(jìn)行閾值分割,得到二值圖像;
步驟4:對(duì)所得到的二值圖像進(jìn)行連通域標(biāo)定;
步驟5:結(jié)合細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特征,獲取所有二值圖像中上皮細(xì)胞的面積,白細(xì)胞的個(gè)數(shù)及其面積,球菌的個(gè)數(shù)及其質(zhì)心坐標(biāo),桿菌的個(gè)數(shù)及其質(zhì)心坐標(biāo);
步驟6:將上皮細(xì)胞面積總和占圖像面積的比例作為輸入X0,將白細(xì)胞的個(gè)數(shù)作為X1,將球菌的個(gè)數(shù)與減去上皮細(xì)胞和白細(xì)胞面積的剩余圖像面積的比例作為輸入X2,將桿菌的個(gè)數(shù)與減去上皮細(xì)胞和白細(xì)胞面積的剩余圖像面積的比例作為輸入X3,將所有球菌到球菌中心點(diǎn)的歐幾里得幾何距離之和作為輸入X4,其中球菌中心點(diǎn)坐標(biāo)為所有球菌質(zhì)心坐標(biāo)的平均值,將所有桿菌到桿菌中心點(diǎn)的歐幾里得幾何距離之和作為輸入X5,其中桿菌中心點(diǎn)坐標(biāo)為所有桿菌質(zhì)心坐標(biāo)的平均值;
步驟7:創(chuàng)建一個(gè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),輸入層的節(jié)點(diǎn)數(shù)為6個(gè),分別為X0、X1、X2、X3、X4、X5,輸出層的節(jié)點(diǎn)數(shù)為4個(gè),分別為步驟1中所述的4種清潔度,隱含層為2層,每層節(jié)點(diǎn)數(shù)為10個(gè),隱含層的激勵(lì)函數(shù)為S型正切函數(shù)Tansig,輸出層激勵(lì)函數(shù)為線性函數(shù)Purelin,隨機(jī)設(shè)置初始權(quán)重和閾值;
步驟8:將訓(xùn)練樣本輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器中進(jìn)行訓(xùn)練;
步驟9:按照步驟1的方式獲取待檢測的樣本,按照步驟1到步驟7的方法獲取待檢測的樣本的X0、X1、X2、X3、X4、X5,將待檢測樣本的X0、X1、X2、X3、X4、X5輸入已經(jīng)訓(xùn)練完成的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器,得出該樣本的清潔度類型。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的白帶清潔度自動(dòng)分類方法,其特征在于所述步驟2的具體步驟為:
步驟2-1:對(duì)灰度圖像采用圓盤模板進(jìn)行膨脹處理;
步驟2-2:對(duì)步驟2-1所得圖像采用與步驟2-1大小相同的圓盤模板進(jìn)行腐蝕處理;
步驟2-3:將步驟2-2所得圖像減去原灰度圖像,得到底帽變換的圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的白帶清潔度自動(dòng)分類方法,其特征在于所述步驟3的具體步驟為:
步驟3-1:對(duì)底帽變換后的圖像運(yùn)用OTSU算法求得閾值;
步驟3-2:將圖中各像素點(diǎn)灰度值與閾值比較,若大于閾值,則將該像素點(diǎn)灰度值置為255,若小于閾值,則將該像素點(diǎn)灰度值置為0,得到二值圖像。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的白帶清潔度自動(dòng)分類方法,其特征在于所述步驟6的具體步驟為:
步驟6-1:設(shè)一幅二值圖像中的上皮細(xì)胞的面積總和為S上皮,該二值圖像的面積為S視野,則輸入X0=S上皮/S視野;
步驟6-2:設(shè)該二值圖像中白細(xì)胞的個(gè)數(shù)為n白細(xì)胞,則輸入X1=n白細(xì)胞;
步驟6-3:設(shè)該二值圖像中的白細(xì)胞的面積為S白細(xì)胞,球菌的個(gè)數(shù)為n球菌,則輸入X2=n球菌/(S視野-S上皮-S白細(xì)胞);
步驟6-4:設(shè)該二值圖像中桿菌的個(gè)數(shù)為n桿菌,則輸入X3=n桿菌/(S視野-S上皮-S白細(xì)胞);
步驟6-5:設(shè)所有球菌的質(zhì)心坐標(biāo)為(xi,yi)其中i=1,2,3…n球菌,球菌的中心點(diǎn)坐標(biāo)為(xic,yic),其中則輸入
步驟6-6:設(shè)所有桿菌的質(zhì)心坐標(biāo)為(xj,yj)其中j=1,2,3…n桿菌,桿菌的中心點(diǎn)坐標(biāo)為(xjc,yjc),其中則輸入。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的白帶清潔度自動(dòng)分類方法,其特征在于所述步驟8的具體步驟為:
步驟8-1:根據(jù)步驟1-6求出清潔度Ⅰ度的所有鹽水白帶顯微圖像的輸入矢量X=[X0 X1X2 X3 X4 X5],歸一化后,輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器,期望輸出矢量Y=[1 0 0 0],訓(xùn)練樣本期望輸出與實(shí)際輸出誤差小于0.001;
步驟8-2:根據(jù)步驟1-6求出清潔度Ⅱ度的所有鹽水白帶顯微圖像的輸入矢量X=[X0 X1X2 X3 X4 X5],歸一化后,輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器,期望輸出矢量Y=[0 1 0 0],訓(xùn)練樣本期望輸出與實(shí)際輸出誤差小于0.001;
步驟8-3:根據(jù)步驟1-6求出清潔度Ⅲ度的所有鹽水白帶顯微圖像的輸入矢量X=[X0 X1X2 X3 X4 X5],歸一化后,輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器,期望輸出矢量Y=[0 0 1 0], 訓(xùn)練樣本期望輸出與實(shí)際輸出誤差小于0.001;
步驟8-4:根據(jù)步驟1-6求出清潔度Ⅳ度的所有鹽水白帶顯微圖像的輸入矢量X=[X0 X1X2 X3 X4 X5],歸一化后,輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器,期望輸出矢量Y=[0 0 0 1],訓(xùn)練樣本期望輸出與實(shí)際輸出誤差小于0.001。
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的白帶清潔度自動(dòng)分類方法,其特征在于所述步驟9的具體步驟為:
步驟9-1:根據(jù)步驟1-6求出待檢樣本的輸入矢量X=[X0 X1 X2 X3 X4 X5],歸一化后,輸入訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器;
步驟9-2:當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行達(dá)到平衡時(shí),輸出矢量Y=[Y0 Y1 Y2 Y3];
步驟9-3:輸出矢量中最大值Yk=max{Y0,Y1,Y2,Y3},若k=0,則該樣本的清潔度為Ⅰ度,若k=1,則該樣本的清潔度為Ⅱ度,若k=2,則該樣本的清潔度為Ⅲ度,若k=3,則該樣本的清潔度為Ⅳ度。