基于Matlab 的肿瘤细胞识别系统

刘腾飞，刘 威，2

（1.武汉大学物理科学与技术学院，湖北武汉 430072；2.武汉大学深圳研究院，广东深圳 518057）

肿瘤细胞的检测对癌症的早期诊断和治疗具有重要研究价值[1]。基于抗原-抗体结合的肿瘤细胞捕获技术[2]在肿瘤检测方面已有多年的研究经验，在对细胞学的研究中需要经常观察细胞形态和对细胞进行计数。因此，肿瘤细胞研究中迫切需要自动的肿瘤细胞识别与计数系统，以辅助研究人员进行高效研究。随着数字图像处理技术在生物医学领域的应用越来越广泛，目前已有对基于圆形度特征的血细胞分类研究[3]。

文中以金纳米颗粒捕获的肿瘤细胞为例，根据被捕获后的肿瘤圆形度明显变小的特征，基于Matlab 2019b 平台，利用数字图像处理技术，为被捕获后的肿瘤细胞提供一种高效的识别计数系统，可助力研究人员对肿瘤细胞的研究。

1 系统整体框架设计

该系统主要由细胞图像采集、细胞图像处理与圆形度计算、GUI 界面显示处理和计算结果3 部分组成。根据捕获实验完成后肿瘤细胞的周围环境及被金纳米颗粒捕获后圆形度明显降低的形态特征，文中设计了图1 所示的系统实现流程框图。

图1 系统图像预处理及识别实现流程框图

1.1 细胞图像采集

基于USB 接口的CMOS 图像传感器采集系统具有传输速率高、兼容性好等特点[4]。文中采用CMOS图像传感器的工业相机搭载三目螺纹接口显微镜摄像头（40X）构建图像采集系统，通过USB2.0 与计算机建立通信，采集被金纳米颗粒捕获后的肿瘤细胞图像。……