基于bp神经网络的细胞图像跟踪算法研究

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1、基于BP神经网络的细胞图像跟踪算法研究宋颜云泰山医学院医学信息工程学院摘要：口的在改善在细胞的追踪过程屮由于遇到的细胞重叠、分裂、融合、消失等现象而导致的追踪失败问题。方法采用基于BP神经网络的细胞图像跟踪算法，该算法结合了BP神经网络对的特定细胞图像的边缘检测和动态局部预测算法DLP完成了给定细胞图像的跟踪。结果采用论文算法完成单细胞检测和跟踪。结论实验证明论文研究方法能够改善跟踪效果，达到细胞图像跟踪的目标。关键词：BP神经网络;细胞图像;边缘检测;图像跟踪;作者简介：宋颜云（1979—）,女，山东泰安人，讲师，本科，主要从事计算机科学与技术教学与科研工作。收稿日期：201

2、7-07-25基金：泰安市科技局引导计划（编号:2015GX2018）ResearchoncellimagetrackingalgorithmbasedonBPneuralnetworkSONGYan-yunSchoolofMedicalInforniQtionEngineering,TaishanMedicalUniversity;Abstract：Objective:Thegoalofthisstudyistoimprovethetrackingfailurecausedbycelloverlap,fragmentation,fusionanddisappearancedu

3、ringcelltracking.Methods:AdoptingtheresearchmethodofcellimagetrackingalgorithmisbasedonBPneuralnetwork,andthealgorithmcombinestheBPneuralnetworkforthespecificcellimageedgedetectionanddynamiclocalpredictionalgorithmDLPtocompleteagivencellimagetracking.Results:Thealgorithmisusedtodetectandtrac

4、ksinglecells.Conelusion:Experimentalresultsshowthatthemethodcanimprovethetrackingeffectandachievethepurposeofcellimagetracking.Keyword：backpropagation;neuralnetwork;cellimage;edgedetection;imagetracking;Received：2017-07-25人工神经网络(ANNs),常被称作神经网络或类神经网络，因类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理而得名，是具有非线性、非局限性、非常定型、

5、非凸性等特征的信息处理模型，还具有自学习、良好的容错性、联想存储、高速寻找优化解等功能，主要应用于模式信息处理和模式识别、最优化问题计算、信息智能化处理、复杂控制、信号处理等方面II］。BP神经网络，即backpropagationneuralnetwork,是目前应用最为广泛的人工神经网络模型之一，它能够学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系，但无需提前揭示描述映射关系的数学方程，一般认为一个3层的BP神经网络能够实现对任意非线性函数进行逼近(根据Kolmogorov定理)。BP神经网络是一种典型的有导师算法，具有并行处理特征和初步的自适应与自组织能力，使用BP神经网络处理问

6、题可以大大提高处理速度和工作效率。目前,BP神经网络的主要应用领域有：函数逼近、模式识别、分类、数据压缩等诸多方面。1医学细胞图像的跟踪方法医学数字图像处理是数字图像处理的一个重要分支，也是医学影像技术的重要研究领域，它通常包括图像的分割、边缘检测、跟踪、识别等方面，是集数字计算机的图像处理能力、彫像技术在医学领域的普及等的综合处理技术。其中，图像跟踪问题作为计算机科学技术发展的一个重要方面，已经有很多年的发展历史，最早可以追溯到第二次世界大战前夕。随着目标探测技术的不断发展，同时检测多个目标的可行性大大提高，但这也加大了检测和跟踪的复杂度和难度，新问题层出不穷宓。细胞是构成生

7、命体的最小结构单元，研究细胞内部的生化和生理运动有利于人类深入探索生命的奥秘，医学细胞图像的跟踪与检测等更是涉及到生物医学等领域。因而针对细胞展开的研究比较广泛，也是有着非常重要的意义的［1］。随着牛物技术和医学影像技术的飞速发展，荧光成像技术和分子级生物着色技术，以及光扫描共聚焦显微镜（LSCM）和全内反射荧光显微镜（TIRFM）等数字化荧光成像技术设备在牛物医学图像领域的得以广泛使用，这些都给细胞图像的处理提供了便利条件，使得对生命体中的观察目标能够快速定位跟踪，这非常有助于细胞问题研究